(57)【要約】【解決手段】一つの実施形態によると、ＡＤＶが手動運転モードから自動運転モードに切り替えたときに、ＡＤＶの現在位置と現在の命令サイクルの目標速度に基づいて、第１の速度基準が決定される。ＡＤＶの現在位置は、前回の命令サイクルで発行された速度制御命令に応答して動的に測定される。現在の命令サイクルに対する現在の目標位置に基づいて、第２の速度基準が決定される。その後、第１の速度基準、第２の速度基準および現在の命令サイクルに対する目標速度に基づいて、ＡＤＶの速度制御に用いられる速度制御命令を生成して、ＡＤＶが手動運転モードから自動運転モードへの切り替え前後に近い加速率または減速率で運転するようにする。【選択図】図８
2019509922.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
自動運転車両を運転するためのコンピュータ実施方法であって、
前記自動運転車両（ＡＤＶ）が手動運転モードから自動運転モードに切り替えたことを検出するステップと、
前回の命令サイクルで発行された速度制御命令に応答して測定された前記ＡＤＶの現在位置と、現在の命令サイクルの目標速度とに基づいて、第１の速度基準を決定するステップと、
前記現在の命令サイクルに対する現在の目標位置に基づいて、第２の速度基準を決定するステップと、
前記第１の速度基準、前記第２の速度基準および前記現在の命令サイクルに対する目標速度に基づいて、前記ＡＤＶの速度制御に用いられる速度制御命令を生成して、前記ＡＤＶが前記手動運転モードから前記自動運転モードへの切り替え前後に、近いの加速率または減速率で運転するようにするステップと、を含む、
ことを特徴とする方法。
【請求項２】
第１の速度基準を決定するステップは、
全地球測位システム（ＧＰＳ）データに基づいて、前記ＡＤＶの現在位置を測定するステップと、
予め設定されたアルゴリズムを使用して、前記ＡＤＶの現在位置を前記第１の速度基準に変換するステップと、を含む、
ことを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項３】
予め設定されたアルゴリズムを使用して、前記ＡＤＶの現在位置を前記第１の速度基準に変換するステップは、
前記予め設定されたアルゴリズムを使用して、測定された前記ＡＤＶの現在位置に基づいて、第３の速度基準を決定するステップと、
前記第３の速度基準と前記前回の命令サイクルで発行された速度制御命令に応答して測定された前記ＡＤＶの現在速度とに基づいて、前記第１の速度基準を生成するステップと、を含む、
ことを特徴とする請求項２に記載の方法。
【請求項４】
前記ＡＤＶの前記現在位置に基づいて、第３の速度基準を決定するステップは、
前記前回の命令サイクルで測定された前記ＡＤＶの前回位置を決定するステップと、
前記ＡＤＶの現在位置と前回位置との差に基づいて、前記第３の速度基準を計算するステップと、
を含むことを特徴とする請求項３に記載の方法。
【請求項５】
現在の命令サイクルに対する現在の目標位置に基づいて、第２の速度基準を決定するステップは、
前記前回の命令サイクルに対する前記ＡＤＶの前回の目標位置を決定するステップと、
前記現在の目標位置と前記前回の目標位置との差に基づいて、前記第２の速度基準を計算するステップと、を含む、
ことを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項６】
前記第１の速度基準、前記第２の速度基準および前記現在の命令サイクルに対する現在の目標速度に基づいて、第１のペダル値を決定するステップと、
前記前回の命令サイクルで発行された速度制御命令に応答して測定された前記ＡＤＶの現在速度に基づいて、第２のペダル値を決定するステップであって、前記速度制御命令は、前記第１のペダル値と前記第２のペダル値とに基づいて生成されるステップと、を含む、
ことを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項７】
第１のペダル値を決定するステップは、
前記前回の命令サイクルで発行された前記速度制御命令に応答して、前記ＡＤＶからのセンサデータに基づいて、前記ＡＤＶのトルク表すトルク値を測定するステップと、
予め設定されたアルゴリズムを使用して、前記トルク値を前記第１のペダル値に変換するステップと、を含む
ことを特徴とする請求項６に記載の方法。
【請求項８】
前記トルク値を前記第１のペダル値に変換するステップは、
前記トルク値に基づいてトルク・ツー・ペダル（トルク／ペダル）マッピングテーブルにおいて検索するステップを含み、
前記トルク・ツー・ペダルマッピングテーブルは、複数のマッピングエントリを含み、各マッピングエントリは、特定のトルク値をペダル値にマッピングする、
ことを特徴とする請求項７に記載の方法。
【請求項９】
前記ＡＤＶの現在速度に基づいて、第２のペダル値を決定するステップは、
前記ＡＤＶの現在速度に基づいて、速度・ツー・ペダル（速度／ペダル）変換テーブルにおいて検索するステップを含む、
ことを特徴とする請求項６に記載の方法。
【請求項１０】
ペダル値は、前記ＡＤＶのアクセルペダルまたはブレーキペダルに押すことができる最大のペダル距離の割合を示す、
ことを特徴とする請求項６に記載の方法。
【請求項１１】
命令が記憶された不発揮性の機械可読媒体であって、
前記命令は、プロセッサにより実行されるとき、前記プロセッサに操作を実行させ、前記操作は、
自動運転車両（ＡＤＶ）が手動運転モードから自動運転モードに切り替えたことを検出するステップと、
前回の命令サイクルで発行された速度制御命令に応答して測定された前記ＡＤＶの現在位置と、現在の命令サイクルの目標速度とに基づいて、第１の速度基準を決定するステップと、
前記現在の命令サイクルに対する現在の目標位置に基づいて、第２の速度基準を決定するステップと、
前記第１の速度基準、前記第２の速度基準および前記現在の命令サイクルに対する目標速度に基づいて、前記ＡＤＶの速度制御に用いられる速度制御命令を生成して、前記ＡＤＶが前記手動運転モードから前記自動運転モードへの切り替え前後に、近い加速率または減速率で運転するようにするステップと、
を含む、
ことを特徴とする機械可読媒体。
【請求項１２】
第１の速度基準を決定するステップは、
全地球測位システム（ＧＰＳ）データに基づいて、前記ＡＤＶの現在位置を測定するステップと、
予め設定されたアルゴリズムを使用して、前記ＡＤＶの現在位置を前記第１の速度基準に変換するステップと、
を含む、
ことを特徴とする請求項１１に記載の機械可読媒体。
【請求項１３】
予め設定されたアルゴリズムを使用して、前記ＡＤＶの現在位置を前記第１の速度基準に変換するステップは、
前記予め設定されたアルゴリズムを使用して、測定された前記ＡＤＶの現在位置に基づいて、第３の速度基準を決定するステップと、
前記第３の速度基準と前記前回の命令サイクルで発行された速度制御命令に応答して測定された前記ＡＤＶの現在速度とに基づいて、前記第１の速度基準を生成するステップと、を含む、
ことを特徴とする請求項１２に記載の機械可読媒体。
【請求項１４】
前記ＡＤＶの前記現在位置に基づいて、第３の速度基準を決定するステップは、
前記前回の命令サイクルで測定された前記ＡＤＶの前回位置を決定するステップと、
前記ＡＤＶの現在位置と前回位置との差に基づいて、前記第３の速度基準を計算するステップと、
を含む、
ことを特徴とする請求項１３に記載の機械可読媒体。
【請求項１５】
現在の命令サイクルに対する現在の目標位置に基づいて、第２の速度基準を決定するステップは、
前記前回の命令サイクルに対する前記ＡＤＶの前回の目標位置を決定するステップと、
前記現在の目標位置と前記前回の目標位置との差に基づいて、前記第２の速度基準を計算するステップと、を含む、
ことを特徴とする請求項１１に記載の機械可読媒体。
【請求項１６】
前記操作は、
前記第１の速度基準、前記第２の速度基準および前記現在の命令サイクルに対する現在の目標速度に基づいて、第１のペダル値を決定するステップと、
前記前回の命令サイクルで発行された速度制御命令に応答して測定された前記ＡＤＶの現在速度に基づいて、第２のペダル値を決定するステップであってと、前記速度制御命令は、前記第１のペダル値と前記第２のペダル値とに基づいて生成されるステップと、を含む、
ことを特徴とする請求項１１に記載の機械可読媒体。
【請求項１７】
プロセッサと、
前記プロセッサに連結されてコマンドを記憶するメモリと、を含み、
前記メモリがプロセッサにより実行されると、前記プロセッサに以下の操作を実行させる、データ処理システムであって、
前記操作は、
自動運転車両（ＡＤＶ）が手動運転モードから自動運転モードに切り替えたことを検出するステップと、
前回の命令サイクルで発行された速度制御命令に応答して測定された前記ＡＤＶの現在位置と、現在の命令サイクルの目標速度とに基づいて、第１の速度基準を決定するステップと、
前記現在の命令サイクルに対する現在の目標位置に基づいて、第２の速度基準を決定するステップと、
前記第１の速度基準、前記第２の速度基準および前記現在の命令サイクルに対する目標速度に基づいて、前記ＡＤＶの速度制御に用いられる速度制御命令を生成して、前記ＡＤＶが前記手動運転モードから前記自動運転モードへの切り替え前後に近い加速率または減速率で運転するようにするステップと、
を含む、
ことを特徴とするデータ処理システム。
【請求項１８】
第１の速度基準を決定することは、
全地球測位システム（ＧＰＳ）データに基づいて、前記ＡＤＶの前記現在位置を測定するステップと、
予め設定されたアルゴリズムを使用して、前記ＡＤＶの前記現在位置を前記第１の速度基準に変換するステップと、を含む、
ことを特徴とする請求項１７に記載のデータ処理システム。
【請求項１９】
予め設定されたアルゴリズムを使用して、前記ＡＤＶの現在位置を前記第１の速度基準に変換するステップは、
前記予め設定されたアルゴリズムを使用して、測定された前記ＡＤＶの現在位置に基づいて、第３の速度基準を決定するステップと、
前記第３の速度基準と前記前回の命令サイクルで発行された速度制御命令に応答して測定された前記ＡＤＶの現在速度とに基づいて、前記第１の速度基準を生成するステップと、を含む、
ことを特徴とする請求項１８に記載のデータ処理システム。
【請求項２０】
前記ＡＤＶの前記現在位置に基づいて、第３の速度基準を決定するステップは、
前記前回の命令サイクルで測定された前記ＡＤＶの前回位置を決定するステップと、
前記ＡＤＶの現在位置と前回位置との差に基づいて、前記第３の速度基準を計算するステップと、を含む、
ことを特徴とする請求項１９に記載のデータ処理システム。
【請求項２１】
現在の命令サイクルに対する現在の目標位置に基づいて、第２の速度基準を決定するステップは、
前記前回の命令サイクルに対する前記ＡＤＶの前回の目標位置を決定するステップと、
前記現在の目標位置と前記前回の目標位置との差に基づいて、前記第２の速度基準を計算するステップと、を含む、
ことを特徴とする請求項１７に記載のデータ処理システム。
【請求項２２】
前記操作は、
前記第１の速度基準、前記第２の速度基準および前記現在の命令サイクルに対する現在の目標速度に基づいて、第１のペダル値を決定するステップと、
前記前回の命令サイクルで発行された速度制御命令に応答して測定された前記ＡＤＶの現在速度に基づいて、第２のペダル値を決定するステップであって、前記速度制御命令は、前記第１のペダル値と前記第２のペダル値に基づいて生成されるステップと、を含む
ことを特徴とする請求項１７に記載のデータ処理システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、一般的には、自動運転車両を運転することに関するものである。より詳細には、本発明の実施形態は、手動運転モードから自動運転モードに再進入するとき、自動運転車両を制御することに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
車両が自動運転モード（例えば、無人運転）で走行している場合、乗員、特に運転手を運転に関連するいくつかの責任から解放することができる。自動運転モードで走行している場合、当該車両が車載センサを利用して様々な場所へ案内されることができ、それによりヒューマン・インタラクションの最も少ない場合、または乗客なしの場合に走行することを可能にする。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
一般的に、自動運転車両（ＡＤＶ）は、手動運転モードまたは自動運転モードで運転されることができる。手動運転モードでは、人間の運転者が車両を制御する。ＡＤＶが自動運転モードから外れるとともに車両が運転され、且つ自動運転モードに再進入する必要がある場合がある。車両が手動運転モードから自動運転モードに再進入するとき、乗客は、運転モードの切り替え中に急激な加速または減速を感じる場合がある。これは、運転モードの切り替え中に速度や加速／減速基準の急変（sudden jump）によるものである。最終的には、コントローラの出力が不連続になる原因となり、これによって、運転モードの切り替え中に急激な加速変化または減速変化を起こす。この再進入の段階において、急激な速度変化のようなバウンド（bump）が起こって、乗客を不快にさせる可能性がある。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
本発明の実施形態は、自動運転車両を運転するためのコンピュータ実施方法、不発揮性の機械可読媒体およびデータ処理システムを提供する。
【０００５】
本発明の一つの実施形態によると、自動運転車両を運転するためのコンピュータ実施方法を提供し、この方法は、前記自動運転車両が手動運転モードから自動運転モードに切り替えたことを検出するステップと、前回の命令サイクルで発行された速度制御命令に応答して測定された前記自動運転車両の現在位置と、現在の命令サイクルの目標速度とに基づいて、第１の速度基準（reference）を決定するステップと、前記現在の命令サイクルに対する現在の目標位置に基づいて、第２の速度基準を決定するステップと、前記第１の速度基準、前記第２の速度基準および前記現在の命令サイクルに対する目標速度に基づいて、前記自動運転車両の速度制御に用いられる速度制御命令を生成して、前記自動運転車両が前記手動運転モードから前記自動運転モードへの切り替え前後に、近いの加速率（acceleration rate）または減速率（deceleration rate）で運転するようにするステップと、を含む。
【０００６】
本発明の他の実施形態によると、コマンドが記憶されており、前記コマンドがプロセッサにより実行されると、前記プロセッサに以下の操作を実行させる、不発揮性の機械可読媒体を提供し、前記操作は、前記命令は、プロセッサにより実行されるとき、前記プロセッサに操作を実行させ、前記操作は、自動運転車両が手動運転モードから自動運転モードに切り替えたことを検出するステップと、前回の命令サイクルで発行された速度制御命令に応答して測定された前記自動運転車両の現在位置と、現在の命令サイクルの目標速度とに基づいて、第１の速度基準を決定するステップと、前記現在の命令サイクルに対する現在の目標位置に基づいて、第２の速度基準を決定するステップと、前記第１の速度基準、前記第２の速度基準および前記現在の命令サイクルに対する目標速度に基づいて、前記自動運転車両の速度制御に用いられる速度制御命令を生成して、前記自動運転車両が前記手動運転モードから前記自動運転モードへの切り替え前後に、近い加速率または減速率で運転するようにするステップと、を含む。
【０００７】
本発明の他の実施形態によると、プロセッサと、前記プロセッサに連結されてコマンドを記憶するメモリと、を含み、前記メモリがプロセッサにより実行されると、前記プロセッサに以下の操作を実行させる、データ処理システムを提供し、前記操作は、自動運転車両が手動運転モードから自動運転モードに切り替えたことを検出するステップと、前回の命令サイクルで発行された速度制御命令に応答して測定された前記自動運転車両の現在位置と、現在の命令サイクルの目標速度とに基づいて、第１の速度基準を決定するステップと、前記現在の命令サイクルに対する現在の目標位置に基づいて、第２の速度基準を決定するステップと、前記第１の速度基準、前記第２の速度基準および前記現在の命令サイクルに対する目標速度に基づいて、前記自動運転車両の速度制御に用いられる速度制御命令を生成して、前記自動運転車両が前記手動運転モードから前記自動運転モードへの切り替え前後に近い加速率または減速率で運転するようにするステップと、を含む。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
本発明の実施形態は図面の各図において限定的ではなく例示的な形態で示され、図面における同じ図面符号が類似した素子を示す。
【０００９】
【図１】本発明の一つの実施形態にかかるネットワークシステムを示すブロック図である。
【００１０】
【図２】本発明の一つの実施形態に係る自動運転車両の例を示すブロック図である。
【００１１】
【図３】本発明の一つの実施形態に係る自動運転車両とともに使用される感知および計画システムの例を示すブロック図である。
【００１２】
【図４】本発明の一つの実施形態に係る自動運転車両の運転モードの切り替えを示す図である。
【００１３】
【図５Ａ】本発明の一つの実施形態に係る制御モジュールの例を示すブロック図である。
【００１４】
【図５Ｂ】本発明の一つの実施形態に係る速度制御モジュールの例を示すブロック図である。
【００１５】
【図５Ｃ】本発明の一つの実施形態に係るステーション（station）制御モジュールの例を示すブロック図である。
【００１６】
【図６Ａ】本発明の一つの実施形態に係る速度制御モジュールのプロセスを示すプロセスの流れである。
【００１７】
【図６Ｂ】本発明の一つの実施形態に係るステーション制御モジュールのプロセスを示すプロセスの流れである。
【００１８】
【図６Ｃ】本発明の一つの実施形態に係る速度制御モジュールとステーション制御モジュールのプロセスを示すプロセスの流れである。
【００１９】
【図７Ａ】本発明の一つの実施形態に係る速度閉ループコントローラの例を示すブロック図である。
【００２０】
【図７Ｂ】本発明の一つの実施形態に係る位置閉ループコントローラの例を示すブロック図である。
【００２１】
【図８】本発明の一つの実施形態に係る自動運転車両の操作手順を示すプロセスの流れである。
【００２２】
【図９】本発明の他の実施形態に係る自動運転車両の操作手順を示すプロセスの流れである。
【００２３】
【図１０】本発明の他の実施形態に係る自動運転車両の操作手順を示すプロセスの流れである。
【００２４】
【図１１】一つの実施形態に係るデータ処理システムを示すブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
以下、説明の詳細を参照しながら、本出願の様々な実施形態および方法を説明し、図面は、前記様々な実施形態を示す。以下の説明および図面は、本出願を説明するためのものであり、本出願を限定するものではない。本出願の様々な実施形態を完全に把握するために、多数の特定の詳細を説明する。なお、いくつかの例では、本出願の実施形態に対する簡単な説明を提供するために、周知または従来技術の詳細について説明していない。
【００２６】
本明細書では「一つの実施形態」または「実施形態」とは、当該実施形態について組み合わせて説明された特定特徴、構造または特性が、本出願の少なくとも一つの実施形態に含まれてもよい。語句「一つの実施形態では」は、本明細書全体において同一の実施形態を指すとは限らない。
【００２７】
いくつかの実施形態によると、ＡＤＶが手動運転モードから自動運転モードに切り替え始めるときの既存の速度を考慮して、コントローラプリセットシステムによりシリアルまたはカスケード（series or cascaded）モードで接続された複数のコントローラ（例えば、自動運転車両のステーションまたは位置コントローラおよび速さ（velocity）または速度コントローラ）を計算してプリセットすることで、コントローラの出力（例えば、ステーションコントローラからの速度制御命令および／または速度コントローラからのペダル割合）が徐々に変更することが保証される。その結果、運転モードの切り替え中の急激な速度変化を最小化することができる。
【００２８】
一つの実施形態によると、ＡＤＶが手動運転モードから自動運転モードに切り替えたときに、ＡＤＶの現在位置とＡＤＶの目標速度に基づいて、第１速度基準を決定する。ＡＤＶの現在位置は、ＡＤＶが手動運転モードで走行するときに、前回の命令サイクルで発行された速度制御命令に応答して、動的に測定される。目標速度は、現在の命令サイクルで発行された速度制御命令に応答したＡＤＶの希望速度を指す。第２の速度基準は、ＡＤＶが自動運転モードで運転されている間、現在の命令サイクルに対する現在の目標位置に基づいて決定される。目標位置は、現在の命令サイクルで発行された速度制御命令に応答したＡＤＶの希望位置または場所（例えば、経度、緯度の座標）を指す。その後、第１の速度基準、第２の速度基準および現在の命令サイクルに対するＡＤＶの目標速度に基づいて、自動運転モードでＡＤＶの速度を制御するための速度制御命令が生成される。
【００２９】
他の実施形態によると、ＡＤＶの現在位置は、全地球測位システム（ＧＰＳ）データに基づいて測定される。ＡＤＶの前の位置を考慮して、ＡＤＶの現在位置は、予め設定されたアルゴリズムにより第１の速度基準に変換される。ＡＤＶの実際速度表示は、ＡＤＶから測定された第１の速度基準と第２の速度基準（例えば、ＡＤＶの実際速度）に基づいて決定される。第３の速度基準は、現在の命令サイクルに対するＡＤＶの目標位置に基づいて決定される。プリセット速度値は、実際速度表示、第３の速度基準および現在の命令サイクルの目標速度に基づいて計算される。プリセット速度値は、速度フィードバックとして使用される。
【００３０】
別の実施形態によると、第１のペダル値は目標速度基準に基づいて決定される。ペダル値は、スロットルペダルの最大スロットル値またはブレーキペダルの最大ブレーキ値のペダル割合を示す。第２のペダル値は、ＡＤＶの車両プラットフォームから測定されたトルクに基づいて決定される。第３のペダル値は、第１のペダル値と第２のペダル値とに基づいて計算される。最終的なペダル値は、第１のペダル値と第３のペダル値とに基づいて決定され、最終的なペダル値は、ＡＤＶの速度を制御するための速度制御命令を生成するのに使用される。
【００３１】
図１は本発明に係る一実施形態に係る自動運転車両のネットワーク配置を示すブロック図である。図１を参照して、ネットワーク配置１００はネットワーク１０２によって１つ以上のサーバ１０３〜１０４に通信可能に接続することができる自動運転車両１０１を含む。１つの自動運転車両が示されているが、ネットワーク１０２によって複数の自動運転車両は互いに接続され、および／またはサーバ１０３〜１０４に接続されることができる。ネットワーク１０２は、任意のタイプのネットワーク、例えば有線または無線のローカルエリアネットワーク（ＬＡＮ）、例えばインターネットのような広域ネットワーク（ＷＡＮ）、セルラーネットワーク、衛星ネットワークまたはその組み合わせであってもよい。サーバ１０３〜１０４は任意のタイプのサーバまたはサーバクラスタ、例えばＷｅｂサーバまたはクラウドサーバ、アプリケーションサーバ、バックエンドサーバまたはその組み合わせであってもよい。サーバ１０３〜１０４は、データ分析サーバ、内容サーバ、交通情報サーバ、地図（マップ）および興味のあるポイント（ＭＰＯＩ）サーバまたは位置サーバ等であってもよい。
【００３２】
自動運転車両とは、運転手からの入力が非常に少ないまたはない場合に案内して環境を通過する自動運転モードに設置される車両である。このような自動運転車両は、車両が走行している環境にかかる情報を検出するように配置される１つまたは複数のセンサを含むセンサシステムを備える。車両およびその関連しているコントローラが、検出された情報で案内して環境を通過する。自動運転車両１０１が手動モード、完全自動運転モードまたは部分自動運転モードで運転されることができる。
【００３３】
一実施形態において、自動運転車両１０１は、感知および計画システム１１０と、車両制御システム１１１と、無線通信システム１１２と、ユーザインターフェースシステム１１３と、インフォテイメントシステム１１４と、センサシステム１１５とを含むが、これらに制限されない。自動運転車両１０１は、通常の車両に含まれるある一般的な構成要素（部材）、例えばエンジン、車輪、ハンドル、変速器等をさらに含んでもよく、前記構成要素は、車両制御システム１１１および／または感知および計画システム１１０により多種の通信信号および／またはコマンド（例えば加速信号またはコマンド、減速信号またはコマンド、ステアリング信号またはコマンド、ブレーキ信号またはコマンド等）を使用して制御されることができる。
【００３４】
構成要素１１０〜１１５は、インターコネクト、バス、ネットワークまたはそれらの組み合わせを介して互いに通信可能に接続することができる。例えば、構成要素１１０〜１１５は、コントローラローカルエリアネットワーク（ＣＡＮ）バスを介して互いに通信可能に接続することができる。ＣＡＮバスは、マイクロコントローラおよび装置がホストコンピューターのない応用において互いに通信することを許可するような車両バス標準として設計される。それは、最初に自動車内における多重（multiplex）電線のために設計されたメッセージに基づくプロトコルであるが、他のたくさんの環境（状況）にも用いられる。
【００３５】
ここで、図２を参照して、一実施形態において、センサシステム１１５は、１つ以上のカメラ２１１と、全地球測位システム（ＧＰＳ）ユニット２１２と、慣性計測ユニット（ＩＭＵ）２１３と、レーダーユニット２１４と、光検出および測距（ＬＩＤＡＲ）ユニット２１５とを含むが、これらに制限されない。ＧＰＳシステム２１２は、送受信機を含んでもよく、前記送受信機は、自動運転車両の位置に関する情報を提供するように操作されることができる。ＩＭＵユニット２１３は、慣性加速度に基づいて自動運転車両の位置および方向の変化を感知することができる。レーダーユニット２１４は、無線信号を利用して自動運転車両のローカル環境内の対象を感知するシステムを示すことができる。いくつかの実施形態において、対象を感知する以外、レーダーユニット２１４は、さらに対象の速度および／または走行方向を感知することができる。ＬＩＤＡＲユニット２１５はレーザを使用して自動運転車両の所在する環境における対象を感知することができる。その他のシステム構成要素以外、ＬＩＤＡＲユニット２１５は１つ以上のレーザ光源、レーザースキャナおよび１つ以上の検出器をさらに含んでもよい。カメラ２１１は、自動運転車両の周辺環境の画像をキャプチャするための１つ以上の装置を含んでもよい。カメラ２１１は、スチルカメラおよび／またはビデオカメラであってもよい。カメラは、例えば回転および／または傾斜のプラットフォームに取り付けられる、機械的に移動可能なものであってもよい。
【００３６】
センサシステム１１５は、その他のセンサ、例えばソナーセンサ、赤外線センサ、ステアリングセンサ、スロットルセンサ、ブレーキセンサ、およびオーディオセンサ（例えばマイクロフォン）をさらに含んでもよい。オーディオセンサは、自動運転車両周辺の環境から音をキャプチャするように配置されてもよい。ステアリングセンサは、ハンドル、車両の車輪またはその組み合わせのステアリング角を感知するように配置されることができる。スロットルセンサおよびブレーキセンサは、それぞれ車両のスロットル位置およびブレーキ位置を感知する。いくつかの場合、スロットルセンサおよびブレーキセンサは、集積型スロットル／ブレーキセンサに一体化されてもよい。センサシステム１１５は、車両のペダル割合、トルクと速度を測定可能なセンサをさらに含むことができる。
【００３７】
一実施形態において、車両制御システム１１１は、ステアリングユニット２０１と、スロットルユニット２０２（加速ユニットとも呼ばれる）と、ブレーキユニット２０３とを含むが、これらに制限されない。ステアリングユニット２０１は、車両の方向または走行方向を調整することに用いられる。スロットルユニット２０２は、モーターまたはエンジンの速度を制御して、さらに車両の速度および加速度を制御することに用いられる。ブレーキユニット２０３は、摩擦を提供することによって車両の車輪またはタイヤをスローダウンして車両を減速させることに用いられる。注意すべきなのは、図２に示すような構成要素はハードウェア、ソフトウェアまたはその組み合わせで実現されることができる。
【００３８】
図１を再び参照して、無線通信システム１１２は、自動運転車両１０１と、例えば装置、センサ、その他の車両等の外部システムとの間に通信することを可能にする。例えば、無線通信システム１１２は、１つ以上の装置に直接にまたは通信ネットワークを介して無線通信し、例えばネットワーク１０２によってサーバ１０３〜１０４に通信することができる。無線通信システム１１２は、任意のセルラー通信ネットワークまたは無線ローカルエリアネットワーク（ＷＬＡＮ）（例えばＷｉＦｉ（登録商標））を使用して他の構成要素やシステムに通信することができる。無線通信システム１１２は、例えば赤外線リンク、ブルートゥース（登録商標）等を使用して装置（例えば、乗客の移動装置、表示装置、車両１０１内のスピーカー）に直接に通信することができる。ユーザインターフェースシステム１１３は、車両１０１内で実行される周辺装置の一部であってもよく、例えばキーワード、タッチスクリーンディスプレイ装置、マイクロフォン、およびスピーカー等を含む。
【００３９】
自動運転車両１０１の一部または全ての機能は、特に自動運転モードで操作する場合、感知および計画システム１１０により制御されたり管理されたりすることができる。感知および計画システム１１０は、必要なハードウェア（例えば、プロセッサ、メモリ、記憶装置）、およびソフトウェア（例えば、オペレーティングシステム、計画およびルーティングプログラム）を含み、センサシステム１１５、制御システム１１１、無線通信システム１１２、および／またはユーザインターフェースシステム１１３から情報を受信し、受信された情報を処理し、出発地から目的地までのルートや経路を計画し、そして計画および制御情報に基づいて車両１０１を運転させる。あるいは、感知および計画システム１１０と車両制御システム１１１とは一体化されてもよい。
【００４０】
例えば、乗客とするユーザは、例えばユーザインターフェースによって旅程の出発位置および目的位置を指定することができる。感知および計画システム１１０は旅程関連データを取得する。例えば、感知および計画システム１１０は、ＭＰＯＩサーバから位置およびルート情報を取得することができ、前記ＭＰＯＩサーバはサーバ１０３〜１０４の一部であってもよい。位置サーバは、位置サービスを提供し、かつＭＰＯＩサーバはマップサービスおよびある位置のＰＯＩを提供する。あるいは、このような位置およびＭＰＯＩ情報は、感知および計画システム１１０の不揮発性記憶装置にローカルにキャッシュされることができる。
【００４１】
自動運転車両１０１がルートに沿って走行する期間に、感知および計画システム１１０は、さらに交通情報システムやサーバ（ＴＩＳ）からリアルタイム交通情報を取得できる。注意すべきなのは、サーバ１０３〜１０４は、第三者エンティティにより動作されることができる。あるいは、サーバ１０３〜１０４の機能は、感知および計画システム１１０と一体化されてもよい。リアルタイム交通情報、ＭＰＯＩ情報、位置情報、およびセンサシステム１１５が検出または感知したリアルタイムなローカル環境データ（例えば、障害物、対象、付近車両）に基づいて、感知および計画システム１１０は、安全で効果的に指定した目的地に到達するように、最適なルートを計画し、かつ計画したルートにより例えば制御システム１１１を介して車両１０１を運転することができる。
【００４２】
サーバ１０３は、様々のクライアントにデータ分析サービスを提供するデータ分析システムであってもよい。一つの実施形態において、データ分析システム１０３は、データ収集部１２１と、機器学習エンジン１２２とを含む。データ収集部１２１は、様々の車両（自動運転車両または人間運転手が運転する一般車両）からの運転統計情報１２３を収集する。運転統計情報１２３は、発行された運転情報（例えば、スロットル、ブレーキおよび転向コマンド）、および、異なる時点で車両のセンサにより取得された車両のレスポンス（例えば、速度、加速度、減速度、方向）を表す情報を含む。運転統計情報１２３は、異なる時点での環境記述情報、例えば、ルート（出発地および目的地の位置）、ＭＰＯＩｓ、道路条件、天気条件等を更に含む。
【００４３】
走行統計データ１２３に基づいて、マシンラーニングエンジン１２２は、様々な目的のために、１セットのルール、アルゴリズム、および／または予測モデル１２４を実行したり、訓練したりする。一つの実施形態では、ルール１２４は、位置開ループ（ＰＯＬ）コントローラによって使用可能な、目標位置に基づいて速度基準を決定するルールまたはアルゴリズムを含むことができる。ルール１２４は、特定の時点で測定された車両の実際位置に基づいて速度基準を決定するルールをさらに含むことができる。ルール１２４は、位置閉ループ（ＰＣＬ）コントローラを設定するように、速度基準に基づいてプリセット値を計算するアルゴリズムをさらに含むことができる。
【００４４】
他の実施形態では、ルール１２４は、速度開ループ（ＶＯＬ）コントローラによって使用可能な、目標速度に基づいてペダル値を決定するルールを含むことができる。ルール１２４は、車両プラットフォームから測定されたトルクに基づいてペダル値を決定するルールを含むことができる。アルゴリズム１２４は、速度閉ループ（ＶＣＬ）コントローラを設定するように、ペダル値に基づいてプリセット値を計算するアルゴリズムを含むことができる。ルールとアルゴリズム１２）は、次に自動運転車両にアップロードされて車両をリアルタイムで運転されることができる。特に、車両が手動運転モードから自動運転モードに切り替えたときに、規則またはアルゴリズム１２４を用いて、運転モード切替が可能な限りスムーズに行われることができるようにする。
【００４５】
図３は、本発明の一つの実施例にかかる自動車両とともに使用される感知および計画システムの例を示すブロック図である。システム３００は、図１における自動運転車両１０１の一部として実現されることができるが、感知および計画システム１１０、制御システム１１１、およびセンサシステム１１５に限定されない。図３を参照し、感知および計画システム１１０は、位置決めモジュール３０１と、感知モジュール３０２と、決定モジュール３０３と、計画モジュール３０４と、制御モジュール３０５と、運転モード検出器３０６とを含むが、それらに限定されない。
【００４６】
モジュール３０１〜３０６の一部またはすべては、ソフトウェア、ハードウェア、またはそれらの組み合わせによって実現されてもよい。例えば、これらのモジュールが不揮発性の記憶装置３５２にインストールされ、メモリ３５１にロードされて１つまたは複数のプロセッサ（図示せず）によって実行されてもよい。一部またはすべてのモジュールは、図２に示す車両制御システム１１１における一部またはすべてのモジュールに通信可能に連結されたり、統合されたりしてもよい。また、モジュール３０１〜３０６の一部、１つの集積モジュールとして一体化されてもよい。
【００４７】
位置決めモジュール３０１は、自動運転車両３００（例えば、ＧＰＳユニット２１２を利用する）の現在の位置を決定し、ユーザの旅程またはルートに関する何れのデータを管理する。位置決めモジュール３０１（地図およびルーティングモジュールとも言われる）は、ユーザの旅程またはルートに関連する任意のデータを管理する。ユーザは、例えばユーザインターフェースを介してログインするとともに旅程の出発位置および目的位置を指定してもい。位置決めモジュール３０１は、旅程に関連するデータを取得するように、自動運転車両３００のその他の構成要素（例えば地図およびルート情報３１１）と通信する。例えば、位置決めモジュール３０１は、位置サーバと、地図およびＰＯＩ（ＭＰＯＩ）サーバから位置およびルート情報を取得することができる。位置サーバは、位置サービスを提供し、かつＭＰＯＩサーバは、地図サービスとある位置のＰＯＩとを提供し、地図およびルート情報３１１の一部としてキャッシュされてもよい。自動運転車両３００がルートに沿って走行する期間に、位置決めモジュール３０１は、さらに交通情報システムやサーバからリアルタイム交通情報を取得することができる。
【００４８】
センサシステム１１５により提供されたセンサデータ、および位置決めモジュール３０１により得られた位置決め情報に基づいて、感知モジュール３０２は周辺環境に対する感知を決定する。感知情報は、普通の運転者が自分で運転している車両周辺から感知したもの（状況）を示すことができる。感知は、例えば対象形式で現される車線配置（例えば、ストレートまたはカーブ）、トラフィック信号、他の車両の相対位置、歩行者、建築物、横断歩道またはその他の交通関連標識（例えば、停止標識、譲り標識）などを含んでもよい。
【００４９】
感知モジュール３０２は、コンピュータビジョンシステムまたはコンピュータビジョンシステムの機能を含んでもよく、自動運転車両環境における対象および／または特徴を認識するように、１つ以上のカメラによりキャプチャされた画像を処理および分析することに用いられる。前記対象は交通信号、車道の境界線、他の車両、歩行者および／または障害物等を含んでもよい。コンピュータビジョンシステムは、対象認識アルゴリズム、ビデオトラッキングおよびその他のコンピュータビジョン技術を使用することができる。いくつかの実施形態において、コンピュータビジョンシステムは、環境の地図を描き、対象を追跡し、かつ対象の速度を推定することなどができる。感知モジュール３０２は、その他のセンサ（例えばレーダーおよび／またはＬＩＤＡＲ）により提供されたその他のセンサデータに基づいて対象を検出することもできる。
【００５０】
それぞれの対象に対して、決定モジュール３０３は、如何に対象を処理するか決定をする。例えば、特定な対象（例えば、交差ルートにおける他の車両）および対象を記述するメタデータ（例えば、速度、方向、ステアリング角）に対して、決定モジュール３０３は、遇う対象に如何に対応する（例えば、追い越し、道譲り、停止、通過）ことを決定する。決定モジュール３０３は、不揮発性の記憶装置３５２に記憶されてもよい１セットのルール（例えば交通ルールまたは運転ルール３１２）に基づいてこのような決定をすることができる。
【００５１】
感知されたそれぞれの対象に対する決定に基づいて、計画モジュール３０４は、自動運転車両のためにルートまたは経路および運転パラメータ（例えば、距離、速度および／またはステアリング角）を計画する。すなわち、所定対象に対して、決定モジュール３０３は前記対象に対して如何に対応するかを決定し、計画モジュール３０４は如何に実行するかを決定する。例えば、所定対象に対して、決定モジュール３０３は、前記対象を追い越すことを決定することができ、計画モジュール３０４は、前記対象の左側に追い越すか、右側に追い越すかを決定することができる。計画モジュール３０４は、計画および制御データを生成し、車両３００が次の移動周期（例えば、次のルート／経路セグメント）に如何に移動するかを記述する情報を含む。例えば、計画および制御データは車両３００が３０マイル／時間（ｍｐｈ）の速度で１０メートル移動し、次に２５ｍｐｈの速度で右車線に変更するように指示することができる。
【００５２】
計画および制御データに基づいて、制御モジュール３０５は計画および制御データにより定義されたルートまたは経路に基づいて、車両制御システム１１１へ適切なコマンドまたは信号を送信することによって自動運転車両を制御および運転する。前記ルートまたは経路に沿って違う時点で適ときに適切な車両設置または運転パラメータ（例えば、スロットル、ブレーキおよびステアリングコマンド）を使用して車両を第１点から第２点まで運転するように、計画および制御データは十分な情報を含む。
【００５３】
注意すべきなのは、決定モジュール３０３および計画モジュール３０４は、集積モジュールに一体化されてもよい。決定モジュール３０３／計画モジュール３０４は、自動運転車両の運転経路を決定するために、ナビゲーションシステムまたはナビゲーションシステムの機能を含んでもよい。例えば、ナビゲーションシステムは、自動運転車両が以下の経路に沿って移動することを実現するための一連の速度および進行方向を決定することができ、前記経路は、最終目的地に至る道路に基づく経路に沿って自動運転車両を大体前進するとともに、感知された障害物を大体避けることができる。目的地はユーザインターフェースシステム１１３により実現されたユーザ入力に基づいて設定されることができる。ナビゲーションシステムは、自動運転車両が走行していると同ときに走行経路を動的に更新することができる。ナビゲーションシステムは、自動運転車両用の走行経路を決定するように、ＧＰＳシステムおよび１つ以上の地図からのデータを合併することができる。
【００５４】
決定モジュール３０３／計画モジュール３０４は、自動運転車両環境における潜在障害物を、認識・評価・回避またはその他の方式で迂回するために、衝突回避システムまたは衝突回避システムの機能をさらに含んでもよい。例えば、衝突回避システムは、以下の方式によって自動運転車両のナビゲーションにおける変更を実現することができ、制御システム１１１の中の１つ以上のサブシステムを動作してターン操縦、ステアリング操縦、ブレーキ操縦等を採る。衝突回避システムは、周辺の交通モード、道路状況等に基づいて障害物を回避可能な操縦を自動的に決定することができる。衝突回避システムは、その他のセンサシステムは、自動運転車両がターンして入ろうとする隣接領域における車両、建築障害物等が検出された際にターン操縦を採らないように配置されることができる。衝突回避システムは、使用可能でありかつ自動運転車両の乗員の安全性を最大化させる操縦を自動的に選択することができる。衝突回避システムは、自動運転車両の乗員室内で最小の加速度を出現させることが予測された回避操縦を選択することができる。
【００５５】
一つの実施形態では、制御モジュール３０５は、車両の位置や速度を制御するためのステーション制御モジュール３０８（位置制御モジュールとも呼ばれる）と速度制御モジュール３１０を含む。ステーション制御モジュール３０８は、計画された軌跡から、ステーション基準（station reference）間の差を得て、位置基準と車両の実際位置との差を補正しようとする。速度制御モジュール３１０は、現在の命令サイクルに対する目標速度または位置、および前回の命令サイクルからの速度や位置のフィードバックに基づいて、速度制御命令を生成するように構成されている。命令サイクルとは、制御命令が車両に発行される期間を指す。命令サイクルは、制御命令が発行される頻度を示す。例えば、０．１秒ごとに制御命令が発行されると、命令サイクルは０．１秒と呼ばれる。
【００５６】
上記したように、ＡＤＶは、手動運転モードまたは自動運転モードで運転されることができ、これは運転モード検出器３０６によって検出されたり感知されたりすることができる。通常、手動運転モードまたは自動運転モードをオンにしたり（turn on）オフにしたり（turn off）するために、人間の運転者が到達可能な範囲内にスイッチやボタンを配置することができる。このような切り替え動作は、運転モード検出器３０６によって検出されることができる。手動運転モードの間に、人間の運転者は、車両の加速、減速、方向転換およびバックアップ（backup）などの車両の制御を引き受けることができる。車両の速度は、人間の運転者がアクセルペダルまたはブレーキペダルをどの程度で押したり踏んだりするかによって制御され、これはペダルの距離やペダルの圧力で表わされることができる。自動運転モードの間に、車両の大部分の操作は、ユーザの大きな介入なしに、感知および計画システム１１０によって制御される。車両の速度は、速度制御モジュール３１０をステーション制御モジュール３０８と合わせて生成する速度制御命令によって制御される。
【００５７】
典型的には、自動運転モードの間に、速度制御モジュール３１０は、車両の現在速度と、計画モジュール３０４によって要求された現在の命令サイクルの目標速度とに基づいて、速度制御命令を決定する。車両の速度は、前回の命令サイクルで発行された速度制御命令に応答して、車両の車両プラットフォームから測定されフィードバックされることができる。目標速度は、事前の計画および制御データを考慮し、走行環境対する認識に基づいて、計画モジュール３０４によって計画され決定されることができる。ＡＤＶが手動運転モードで運転され手動運転モードから自動運転モードに切り替えるときに、計画モジュール３０４は、目標速度や目標位置を要求するが、この目標速度や目標位置は、車両が手動モードで運転されるから、前の走行統計データに基づいて決定されることができない。その結果、図４に示すように、車両が手動運転モードから自動運転モードに切り替えたときに、現在の命令サイクルの目標速度や位置と、前の命令サイクルに対応する実際速度や位置の間に著しい差がある。
【００５８】
ここで、図４を参照すると、車両が手動運転モードにおいて速度４０１で走行していると仮定し、当該速度４０１は、Ｖｍ（手動モード速度）とも呼ばれる。車両が手動運転モードから自動運転モードに切り替えたときに、計画モジュール３０４は、今度の命令サイクル（すなわち現在の命令サイクル）に対する車両の目標速度を計画し決定する。計画モジュール３０４が現在の命令サイクルに対する自律走行の目標速度（本明細書でＶａと呼ばれる）を自律走行に用いる速度として決定すると仮定する。図４に示すように、手動運転モードと自動運転モードからの切り替えの間に、ＶｍとＶａの間には差がある。この差は、加速または減速の形で車両速度の急激な変化を引き起こす可能性がある。これらの急激な速度変化は、乗客を不快にさせる可能性がある。
【００５９】
計画モジュール３０４は、前の計画および制御データ、例えば、履歴走行データの一部としての一つまたは複数の前の命令サイクルにおける車両の目標速度および／または目標位置に基づいて、目標速度を決定することができる。車両が手動運転モードで運転されているので、このような過去の計画および制御データを使用することができなく、または不正確である（例えば、最新のものではない）。その結果、計画モジュール３０４によって生成された目標速度は、運転モードの切り替え時点での車両の実際速度と大きく異なる可能性がある。したがって、この例での切り替え時間（ｔ１）において、目標速度４０２は、その時点での車両４０１の実際速度よりも著しく低い。計画された目標速度４０２に従って車両を設定する場合、車両は、自動運転モードに入るときに急激な減速を経験する。同様に、目標速度４０２が実際速度４０１よりも著しく高い場合には、車両は自動運転モードに入るときに急激な加速を経験する。これらの急激な減速や加速は、乗客を不快にすさせる可能性がある。したがって、本発明の実施形態は、リアルタイムで測定された実際のフィードバックに基づいて、コントローラを設定することにより、目標速度４０２を実際速度４０１により近くなるように調整する。目標とする実際速度は、この例では、速度４０３になる。その結果、急激な加速または急激な減速が減少することができる。
【００６０】
図５Ａは、本発明の一つの実施形態に係る制御モジュールを示すブロック図である。図５Ａを参照すると、制御モジュール３０５は、ステーション制御モジュール３０８と速度制御モジュール３１０とを含む。このような構成では、ステーション制御モジュール３０８は、シリアルまたはカスケードモードで速度制御モジュール３１０に接続される。運転時、計画モジュール３０４は、目標速度基準４１１を速度制御モジュール３１０に提供し、目標位置基準４１２をステーション制御モジュール３０８に提供する。ステーション制御モジュール３０８は、車両プラットフォーム５１０から直接測定された、ＡＤＶの実際位置と速度のフィードバック４１５をさらに受信する。ＡＤＶの実際位置と速度４１５は、ＡＤＶのＣＡＮバスから測定されることができる。ステーション制御モジュール３０８は、ＡＤＶの目標位置４１２と、実際位置および速度４１５とに基づいて、速度フィードバック基準４１３を生成する。
【００６１】
同様に、速度制御モジュール３１０は、車両プラットフォームまたはＣＡＮバス５１０から直接測定された、ＡＤＶの実際トルクおよび速度フィードバック４１４を受信する。速度制御モジュール３１０は、目標速度基準４１１、速度フィードバック基準４１３と測定されたトルクおよび速度４１４に基づいて、ペダルの割合を示すペダル値４１６を決定する。次に、ＡＤＶの速度を制御するために、ペダル値４１６に基づいて、速度制御命令が生成される。
【００６２】
トルクは、軸、支点（fulcrum）またはピボット（pivot）の周りに物体を回転させる力の傾向を示す。力は、例えば押し力または引張力であり、トルクは物体のねじれと考えることができる。大体に言えば、トルクは、ボルトまたはフライホイール（flywheel）のような物体の回転力の尺度である。トルクの大きさは、加えられる力、軸と力の加えるポイントを接続するレバーアームの長さ、および力ベクトルとレバーアームの間の角度という３つの量に依存する。
【００６３】
図５Ｂは、本発明の一つの実施形態に係る速度制御モジュールの例を示すブロック図である。図５Ｂを参照すると、速度制御モジュール３１０は、速度開ループ（ＶＯＬ）コントローラ５０１、速度閉ループ（ＶＣＬ）コントローラ５０２、速度レギュレータプリセット（ＶＲＰ）モジュール５０３、およびトルク・ツー・ペダル（torque to pedal）（トルク／ペダル）変換器５０４を含む。構成要素５０１〜５０４は、ソフトウェア、ハードウェア、またはこれらの組み合わせにより実行されることができる。一つの実施形態では、ＶＯＬコントローラ５０１は、目標速度に基づいてペダル割合を示すペダル値を決定するように構成されている。ＶＣＬコントローラ５０２は、車両の目標速度（例えば、到達しようとする次の速度）と、実際速度（例えば、現在速度）との誤差または差に基づいて、ペダル値を決定するように構成されている。トルク／ペダル変換器５０４は、車両プラットフォームから測定されたトルクを、ペダル割合（つまり、測定されたトルクを生成するためのペダル割合）を示すペダル値に変換するように構成されている。ＶＲＰモジュール５０３は、トルク／ペダル変換器５０４からのペダル値とＶＯＬコントローラ５０１からのペダル基準とに基づいて、プリセットペダル値を計算する。プリセットペダル値は、ＶＣＬコントローラ５０４を設定したりプリセットしたりするのに使用されることができる。
【００６４】
図５Ｃは、本発明の一つの実施形態に係るステーションの制御モジュールの例を示すブロック図である。図５Ｃを参照すると、ステーション制御モジュール３０８は、位置開ループ（ＰＯＬ）コントローラ５１１、位置閉ループ（ＰＣＬ）コントローラ５１２、位置レギュレータプリセット（ＰＲＰ）モジュール５１３、および位置・ツー・速度（position to velocity）（位置／速度）変換器５１４を含む。構成要素５１１〜５１４は、ソフトウェア、ハードウェア、またはこれらの組み合わせにより実行されることができる。一つの実施形態では、ＰＯＬコントローラ５１１は、現在の命令サイクルの目標位置に基づいて速度基準を決定するように構成されている。ＰＣＬコントローラ５１２は、ＡＤＶの目標位置とＡＤＶの現在の実際位置との誤差または差に基づいて、速度フィードバック基準である速度基準を決定するように構成されている。位置／速度変換器５１４は、車両プラットフォームから測定された実際位置を、ＰＣＬコントローラ５１２を設定したりプリセットしたりするのに使用可能な速度や速度基準に変換するように構成されている。速度制御モジュール３１０は、ＰＯＬコントローラ５１１とＰＣＬコントローラ５１２によって提供される速度基準を、ＡＤＶの速度を制御するための最終的なペダル値を決定するのに使用される。
【００６５】
図６Ａは、本発明の一つの実施形態に係る速度制御モジュールのプロセスを示すプロセスの流れである。図６Ａを参照すると、計画モジュール３０４によって決定された目標速度６０１に応答して、ＶＯＬコントローラ５０１は、目標速度６０１と、ステーション制御モジュール３０８によって提供された一つまたは複数の速度基準６１０とに基づいて、ペダル値６０２を決定する。一つの実施形態では、ＶＯＬコントローラ５０１は、一定時間（例えば、Δ時間またはΔｔ）内の速度差に基づいて、ペダル値６０２を決定することができる。例えば、ＶＯＬコントローラ５０１は、異なる命令サイクルで計画された２つの目標速度間の差を決定する。この差に基づいて、ペダルの割合を示すペダル値が決定される。言いかえれば、ＶＯＬコントローラ５０１は、目標速度の変化を達成するために、アクセルペダルまたはブレーキペダルがどの程度で押されべきかを決定し、それは、加速または減速であってもよい。一つの実施形態では、ＶＯＬコントローラ５０１は、例えば、予め設定されたアルゴリズムまたは参照テーブル（lookup table）を使用して、速度差を目標速度の変化を達成することに必要とするトルクに変換する。トルクから、ＶＯＬコントローラ５０１は、例えば、予め設定されたアルゴリズムまたは参照テーブルを使用して、トルクをペダルの割合を示すペダル値に変換する。
【００６６】
また、ＶＣＬコントローラ５０２は、計画モジュール３０４から受信された目標速度６０１と車両プラットフォーム５１０から測定された現在の実際速度６０４との差に基づいて、ペダル割合を示すペダル値６０３を生成する。実際速度６０４は、前回の命令サイクルで発行された速度制御命令に応答した車両の実際速度を示す。ペダル値６０３は、フィードバックペダル値を示す。ペダル値６０２と６０３は、その後車両の速度を制御するのに使用される。一つの実施形態では、最終的なペダル値６０５は、ペダル値６０２とペダル値６０３とに基づいて計算され、この例では、ペダル値６０２と６０３の合計に基づいて計算される。一つの実施形態では、最終的なペダル値６０５は、ペダル値６０２とペダル値６０３の重み合計に基づいて決定される。ペダル値６０２とペダル値６０３のそれぞれは、前の走行統計データに基づいてデータ分析１０３のようなデータ分析システムによってオフラインで決定可能な特定の重み因子または重み係数と関連付けられる。
【００６７】
一つの実施形態では、ＶＣＬコントローラ５０２は、比例−積分−微分（ＰＩＤ）コントローラ（図示せず）を含む。ＰＩＤコントローラは、比例係数、積分係数、および微分係数を利用してモデリングすることができる。これらの係数は、最初に大量の走行統計データ（例えば、データ分析システムまたはサーバ１０３）に基づいて、データ分析システムによってオフラインで設定されることができ、以下のようになっており、
【数１】
2019509922.tif 000003
ここで、Ｋｐ、Ｋｉ、およびＫｄは、ＰＩＤコントローラの比例係数、積分係数、および微分係数である。
【００６８】
ＰＩＤは、産業用制御システムで一般的に使用される制御ループフィードバックメカニズム（コントローラ）である。ＰＩＤコントローラは、所望の設定点と測定されたプロセス変数との差である誤差値を連続的に計算し、比例（Ｋｐ）項、積分（Ｋｉ）項と微分（Ｋｄ）項に基づいて補正を適用する。ＰＩＤコントローラは、所望の設定点と測定されたプロセス変数との差である誤差値を連続的に計算し、比例項、積分項と微分項に基づいて補正を適用する。コントローラは、制御変数を重み合計によって決定された新しい値に調整することにより、時間に伴う誤差を最小化しようとする。図６Ａを再び参照し、ＰＩＤコントローラの入力である誤差ｅ（ｔ）は、計画モジュール３０４によって提供された目標速度６０１と、ステーション制御モジュール３０８によって提供された速度基準６１０と、車両プラットフォーム５１０から測定された実際速度６０４との間の差を示す。
【００６９】
車両が手動運転モードで運転されるとき、人間の運転者が車両を制御するため、ＶＯＬコントローラ５０１、ＶＣＬコントローラ５０２は、車両の速度を制御するのに使用されない。車両が手動運転モードから自動運転モードに切り替えるときに、計画モジュール３０４は、計画を開始して車両の目標速度を生成する（この例では、目標速度６０１である）。基準として利用可能な前の走行データがないので、計画された目標速度６０１は、不正確または目標から外れる可能性がある。同様に、ステーション制御モジュール３０８は、正確な速度基準を提供しない可能性があります。その結果、その時点での目標速度６０１と、速度基準６１０と、車両の実際速度６０４との間の差は、顕著に異なる可能性がある。ＶＣＬコントローラ５０２は、目標速度６０１と、速度基準６１０と、実際速度６０４との間の差に基づいて、ペダル値フィードバック６０３を生成するので、ＶＣＬコントローラ５０２の出力６０３は、計画モジュール３０４によって提供されたオフターゲット（off-target）速度６０１によって誤った可能性がある。
【００７０】
一つの実施形態では、ＶＲＰモジュール５０３は、ＶＯＬコントローラ５０１から生成されたペダル値６０２とトルク／ペダル変換器５０４によって生成されたペダル値６０７とに基づいて、ＶＣＬコントロール５０２に用いられるフィードバックペダル値６０６を生成するように構成されている。ペダル値６０７は、その時点での実際速度を維持するように、車両プラットフォーム５１０に適用された実際のペダル割合を示す。一つの実施形態では、トルク／ペダル変換器５０４は、例えば、車両のＣＡＮバスを介して車両プラットフォーム５１０から測定されたトルク６０８を、ペダル値６０７に変換する。一つの実施形態では、トルク／ペダル変換器５０４は、ペダル値６０７を導出するために、測定されたトルク６０８に基づいて、トルク／ペダルマッピングテーブルで検索操作を実行する。一つの実施形態では、トルク／ペダルマッピングテーブルは、複数のマッピングエントリを含む。各マッピングエントリは、特定のトルク値またはトルク値の範囲をペダル値にマッピングする。ＶＲＰモジュール５０３は、ＶＯＬコントローラ５０１によって提供されたペダル値６０２とトルク／ペダル変換器５０４によって提供されたペダル値６０７とに基づいて、フィードバックペダル値６０６を計算して、ＶＣＬコントローラ５０２の出力６０３を設定する。
【００７１】
説明の目的のために、現在の時間または命令サイクルが時間ｔと呼ばれる場合、前回の時間または前回の命令サイクルは、時間（ｔ−Δｔ）と呼ばれる。時間ｔのペダル値はｐ（ｔ）と呼ばれ、表示時間（ｔ−Δｔ）のペダル値はｐ（ｔ−Δｔ）と呼ばれる。ｐ（ｔ−Δｔ）に可能な限り近いｐ（ｔ）６０５を生成して、車両プラットフォーム５１０に適用することを目標とする。トルク／ペダル変換器５０４は、車両プラットフォーム５１０から測定されたトルク６０８を、ｐ（ｔ−Δｔ）を示すペダル値６０７に変換する。ＶＲＰモジュール５０３は、ＶＯＬコントローラ５０１によって提供されたｐ（ｔ）６０２とトルク／ペダル変換器５０４により提供されたｐ（ｔ−Δｔ）６０７とに基づいて、プリセットペダル値６０６を計算する。
【００７２】
一つの実施形態では、ペダル値を示すフィードバックペダル値６０３またはプリセットペダル値６０６は、トルク／ペダル変換器５０４により提供されたｐ（ｔ−Δｔ）６０７とＶＯＬコントローラ５０１により提供されたｐ（ｔ）６０２の差（例えば、約ｐ（ｔ−Δｔ）−ｐ（ｔ））に基づいて決定される。一つの実施形態では、プリセットペダル値６０６は、ペダル値６０３とペダル値６０７との重み差に基づいて決定されることができる。ペダル値６０３とペダル値６０７のそれぞれは、特定の重み因子または重み係数と関連付けられることができる。計算されたプリセットペダル値６０６は、ペダル値のフィードバックを示すＶＣＬコントローラ５０２の出力６０３の、ＶＣＬコントローラ５０２の内部操作の一部または全部を迂回する重要なまたは実質的な部分として使用される。車両プラットフォーム５１０に適用される最終的なペダル値６０５は、例えば、ペダル値ｐ（ｔ）６０２とペダル値６０３（例えば、ｐ（ｔ−Δｔ）−ｐ（ｔ））の合計となり、ここで最終的なペダル値６０５は、ｐ（ｔ−Δｔ）に近接する。つまり、現在の時間（ｔ）の間に、最終的なペダル値ｐ（ｔ）６０５は、前回の命令サイクルのｐ（ｔ−Δｔ）に近接する。結果として、最終的なペダル値ｐ（ｔ）と前回の最終ペダル値ｐ（ｔ−Δｔ）との差に起因する急激な加速または減速は減少されることができる。その後、速度基準ｐ（ｔ）は、速度フィードバックｐ（ｔ−Δｔ）から徐々に外れることができる。
【００７３】
図６Ｂは、本発明の一つの実施形態に係るステーション制御モジュールのプロセスを示すプロセスの流れである。図６Ｂを参照すると、計画モジュール３０４によって決定された目標位置６１１に応答して、ＰＯＬコントローラ５１１は、目標位置６１１に基づいて速度基準６１０Ａを決定する。一つの実施形態では、ＰＯＬコントローラ５１１は、一定時間（例えば、Δ時間またはΔｔ）内の位置差に基づいて、速度基準６１０Ａを決定することができる。例えば、ＰＯＬコントローラ５１１は、異なる命令サイクルで計画された２つの目標位置の差を決定する。位置の差に基づいて、速度基準が決定される。つまり、ＰＯＬコントローラ５１１は、前回の目標位置から目標位置に到達するために必要な速度を決定し、当該速度は、加速であってもよく、減速であってもよく、これはその時点の現在速度による。
【００７４】
また、ＰＩＤコントローラを含むことができるＰＣＬコントローラ５１２は、計画モジュール３０４から受信された目標位置６１１と、車両プラットフォーム５１０から測定された現在の実際位置６０９との間の差に基づいて、速度基準６１０Ｂを生成する。測定された位置６０９は、前回の命令サイクルで発行された速度制御命令に応答した車両の実際位置を示す。速度基準６１０Ｂは、速度フィードバックを示す。速度制御モジュール３１０は、その後速度基準６１０Ａ〜１０Ｂと目標速度６０１（目標速度表示または目標速度基準と総称する）とを利用して、車両の速度を制御する。
【００７５】
一つの実施形態では、速度制御モジュール３１０に提供される最終的な速度基準６１４（例えば、目標速度基準）は、目標速度６０１と速度基準６１０Ａ〜６１０Ｂ（共同で図６Ａの速度基準６１０を示す）とに基づいて計算され、この例では、速度基準６０１と速度基準６１０Ａ〜６１０Ｂの合計に基づいて計算される。一つの実施形態では、最終的な速度基準６１４は、目標速度６０１と速度基準６１０Ａ〜６１０Ｂの重み合計とに基づいて決定される。目標速度６０１と速度基準６１０Ａ〜６１０Ｂのそれぞれは、前の走行統計データに基づいてデータ分析１０３のようなデータ分析システムによってオフラインで決定されることができる、特定の重み係数または重み係数と関連付けられる。
【００７６】
車両が手動運転モードで運転されるとき、人間の運転者が車両を制御するため、ＰＯＬコントローラ５１１、ＰＣＬコントローラ５１２は、車両の速度を制御するのに使用されない。車両が手動運転モードから自動運転モードに切り替えるときに、計画モジュール３０４は、計画を開始し、車両の目標位置と目標速度を生成する（この例では、目標速度６０１と目標位置６１１である）。上述したように、基準として利用可能な前の走行データがないので、計画された目標速度６０１と目標位置６１１は、不正確または目標から外れる可能性がある。その結果、車両のその時点の目標速度６０１と、速度基準６１０Ａ〜６１０Ｂと、実際速度６０４との間の差は顕著に異なる可能性がある。ＰＣＬコントローラ５１２は、目標位置６１１と、実際位置６０９との差に基づいて速度基準６１０Ｂを生成するため、ＰＣＬコントローラ５１２の出力６１０Ｂは、計画モジュール３０４によって提供されたオフターゲットの位置６１１によって誤った可能性がある。
【００７７】
一つの実施形態では、ＰＲＰモジュール５１３は、車両プラットフォーム５１０から測定された実際速度６０４および位置／速度変換器５１４によって提供された速度基準６１２に基づいて、ＰＣＬコントローラ５１２に用いる速度基準６１３を生成するように構成されている。一つの実施形態では、位置／速度変換器５１４は、例えば、車両のＣＡＮバスを介して車両プラットフォーム５１０から測定された車両の現在位置６０９を、速度基準６１２に変換する。一つの実施形態では、位置／速度変換器５１４は、現在の命令サイクルで測定された現在位置６０９と、前回の命令サイクルで測定された前回位置との間の差に基づいて、速度基準６１２（例えば、速度基準＝（位置（ｔ）−位置（ｔ−Δｔ））／Δｔ）を決定する。ハードディスクなどの不揮発性の記憶装置は、時間に応じて測定された前の位置を記憶し維持するのに使用されることができる。ＰＲＰモジュール５１３は、目標速度６０１と、車両プラットフォーム５１０から測定された現在速度６０４と、位置／速度変換器５１４によって提供された速度基準６１２と、ＰＯＬコントローラ５１１によって提供された速度基準６１０Ａとに基づいて、ＰＣＬコントローラ５１２の出力６１０Ｂを設定するためのプリセット速度値６１３を計算する。
【００７８】
説明の目的のために、現在の時間または命令サイクルが時間ｔと呼ばれる場合、前回の時間または前回の命令サイクルは、時間（ｔ−Δｔ）と呼ばれる。時間ｔの速度はｖ（ｔ）と呼ばれ、時間（ｔ−Δｔ）の速度はｖ（ｔ−Δｔ）と呼ばれる。ｖ（ｔ−Δｔ）に可能な限り近いｖ（ｔ）６１４を生成して、速度制御モジュール３１０に提供することを目標とする。位置／速度変換器５０４は、車両プラットフォーム５１０から測定された実際位置６０９を速度基準６１２に変換する。ＰＲＰモジュール５１３は、測定された速度６０４（Ｖｍｅａｄｕｒｅｄと呼ばれる）と、現在位置６０９と基づいて変換された速度６１２とに基づいて決定されたｖ（ｔ−Δｔ）に基づいて、測定された実際速度６０４と変換された速度６１２（規定（nominal）速度またはＶｎｏｍｉｎａｌと呼ばれる）を示す実際速度表示を計算する。実際速度表示は、ＶｍｅａｄｕｒｅｄとＶｎｏｍｉｎａｌの重み合計であってもよい。一つの実施形態では、実際速度表示は、次のようにＶｍｅａｄｕｒｅｄとＶｎｏｍｉｎａｌの平均として定義することができ、すなわち、
Ｖａｃｔｕａｌ＝（Ｖｍｅａｄｕｒｅｄ＋Ｖｎｏｍｉｎａｌ）／２
【００７９】
その後、ＰＲＰモジュール５１３は、目標速度６０１（Ｖｔａｒｇｅｔ）、速度基準６１０Ａ（開ループ速度またはＶｏｐｅｎとも呼ばれる）と実際速度表示Ｖａｃｔｕａｌに基づいて、プリセット速度値６１３を計算する。プリセットは、Ｖａｃｔｕａｌと、Ｖｏｐｅｎと、Ｖｔａｒｇｅｔとの間の差を示すことができる。
【００８０】
一つの実施形態では、プリセット速度値６１３は、次のように定義することができ、すなわち、
プリセット＝Ｖａｃｔｕａｌ−（Ｖｏｐｅｎ＋Ｖｔａｒｇｅｔ）
【００８１】
プリセット速度値６１３は、ＰＣＬコントローラ５１２の速度フィードバックを示す出力６１０Ｂの、ＰＣＬコントローラ５１２の内部動作の一部または全部を迂回する重要または実質的な部分として使用される。速度制御モジュール３１０に提供される最終的な速度基準６１４は、例えば、目標速度６０１と速度基準６１０Ａ〜６１０Ｂの合計であり、ここで最終的な速度基準６１４は、ｖ（ｔ−Δｔ）に近いものである。つまり、現在の時間（ｔ）の間に、最終的な速度基準ｖ（ｔ）は、前回の命令サイクルのｖ（ｔ−Δｔ）に近く、上述したのように、速度制御モジュール３１０は最終的な速度基準ｖ（ｔ）を利用してペダル値を決定することにより、速度制御命令を生成する。
【００８２】
したがって、本実施形態では、前回の命令サイクルで発行された速度制御命令に応答して測定された実際速度、実際位置、および実際トルクを考慮して、現在の命令サイクルの目標速度と目標位置に基づいて、現在の命令サイクルの速度制御命令が決定される。図６Ｃは、図６Ａおよび図６Ｂに示された速度制御モジュールとステーション制御モジュールの組み合わせを示すブロック図である。
【００８３】
図７Ａは、本発明の一つの実施形態に係る速度閉ループ制御の例を示すブロック図である。図７Ａを参照すると、ＶＣＬコントローラ５０２は、ＰＩＤコントローラ７０１とセレクタロジック７０２を含む。セレクタ７０２は、ＰＩＤコントローラ７０１からの出力またはＶＲＰモジュール５０３からの出力６０６のいずれかを選択するように構成されている。一つの実施形態では、ＶＲＰモジュール５０３および上述のような他の構成要素は、手動運転モードまたは自動運転モードで車両が運転されている間、プリセットペダル値６０６Ａを絶えずまたは定期的に計算する。通常の自動運転モードの間、セレクタ７０２は、ＰＩＤコントローラ７０１の出力を選択して、ＶＣＬコントローラ５０２の出力になるようにする。
【００８４】
運転モード検出器３０６によって検出可能な、手動運転モードから自動運転モードに変化した運転モードの検出に応答して、トリガ信号６０６Ｂがセレクタ７０２に送信されて、ＶＲＰモジュール５０３の出力（すなわち、プリセットペダル値６０６Ａ）を選択するようにセレクタ７０２を指示して、ＶＣＬコントローラ５０２の出力６０３となる。トリガ信号６０６Ｂは、ロジックローレベル、ロジックハイレベル、立ち上がりエッジまたは立ち下がりエッジのいずれかの選択信号である。ロジックレベルまたはロジックエッジの一つは、セレクタ７０２がＰＩＤコントローラ７０１またはＶＲＰモジュール５０３のいずれかの出力を選択するように指示するのに使用されることができる。他の実施形態では、ＶＲＰモジュール５０３はプリセットペダル値６０６Ａだけを提供するのに対し、運転モード検出器３０６は、選択信号（例えば、信号６０６Ｂ）を提供するように、セレクタ７０２に直接接続することができる。一つの実施形態では、プリセット値６０６Ａは、ＰＩＤコントローラ７０１の一つまたは複数の係数またはパラメータ（例えば、ＰＩＤコントローラ７０１のＫｉ係数）を修正するのに使用されることができる。これは、実際にＰＩＤコントローラ７０１の積分項（integral term）のような特定の項をプリセットする。
【００８５】
図７Ｂは、本発明の一つの実施形態に係る位置閉ループ制御の例を示すブロック図である。図７Ｂを参照すると、ＰＣＬコントローラ５１２は、ＰＩＤコントローラ７１１とセレクタロジック７１２を含む。セレクタ７１２は、ＰＩＤコントローラ７１１からの出力またはＰＲＰモジュール５１３からの出力６１３のいずれかを選択するように構成されている。一つの実施形態では、ＰＲＰモジュール５１３および上述したような他の構成要素は、手動運転モードまたは自動運転モードで車両が運転されている間、プリセット速度値６１３Ａを絶えずまたは定期的に計算する。通常の自動運転モードの間、セレクタ７１２は、ＰＩＤコントローラ７１１の出力を選択して、ＰＣＬコントローラ５１２の出力になるようにする。
【００８６】
運転モード検出器３０６によって検出可能な、手動運転モードから自動運転モードに変化する運転モードの検出に応答して、トリガ信号６１３Ｂがセレクタ７１２に送信されて、ＰＲＰモジュール５１３の出力（すなわち、プリセット速度値６１３Ａ）を選択するようにセレクタ７１を指示して、ＰＣＬコントローラ５１２の出力６１０Ｂとなる。トリガ信号６１３Ｂは、ロジックローレベル、ロジックハイレベル、立ち上がりエッジまたは立ち下がりエッジのいずれかの選択信号である。ロジックレベルまたはエッジの一つは、セレクタ７１２がＰＩＤコントローラ７１１またはＰＲＰモジュール５１３のいずれかの出力を選択するように指示するのに使用されることができる。他の実施形態では、運転モード検出器３０６は選択信号（例えば、信号６１３Ｂ）を提供するように、セレクタ７１２に直接接続することができる一方で、ＰＲＰモジュール５０３はプリセットペダル値６０６Ａだけを提供する。一つの実施形態では、プリセット値６１３Ａは、ＰＩＤコントローラ７１１の複数の係数またはパラメータ（例えば、ＰＩＤコントローラ７１１のＫｉ係数）を修正するのに使用されることができる。これは、実際にＰＩＤコントローラ７１１の積分項のような特定の項をプリセットする。
【００８７】
図８は、本発明の一つの実施形態に係る自動運転車両の運転プロセスを示すプロセスの流れである。プロセス８００は、ソフトウェア、ハードウェア、またはこれらの組み合わせを含むことができる処理ロジックによって実行されてもよい。例えば、プロセス８００は、図３の制御モジュール３０５によって実行されることができる。図８を参照すると、ステップ８０１において、処理ロジックは、ＡＤＶが手動運転モードから自動運転モードに切り替えたことを検出する。この検出に応答して、ステップ８０２において、処理ロジックは、前回の命令サイクルで発行された速度制御命令に応答して測定されたＡＤＶの位置（つまり、ＡＤＶの現在位置）に基づいて、第１の速度基準（例えば、速度基準６１３または６１０Ｂ）を決定する。ステップ８０３において、処理ロジックは、現在の命令サイクルに対するＡＤＶの目標位置に基づいて、第２の速度基準（例えば、速度基準６１０Ａ）を決定する。ステップ８０４において、処理ロジックは、第１の速度基準、第２の速度基準と現在の命令サイクルの目標速度に基づいて、ペダル割合を示すペダル値を選択的に決定する。ステップ８０５において、処理ロジックは、ペダル値に基づいて、または代替的に、第１の速度基準、第２の速度基準と目標速度に基づいて、現在の命令サイクルに対する速度制御命令を生成する。その結果、ＡＤＶは、手動運転モードから自動運転モードへの切り替え前後に似ている加速度または減速度で運転される。
【００８８】
図９は、本発明の他の実施形態に係る自動運転車両の運転プロセスを示すプロセスの流れである。プロセス９００は、図８のステップ８０２の一部として実行されることができる。図９を参照すると、ステップ９０１において、処理ロジックは、ＧＰＳデータ（例えば、位置６０９）に基づいて、ＡＤＶの現在位置を決定する。ステップ９０２において、処理ロジックは、ＡＤＶの現在速度（例えば、速度６０４）を測定し、ＡＤＶの速度を第１の速度基準（例えば、速度基準６１２）に変換する。ステップ９０３において、処理ロジックは、第１の速度およびＡＤＶから測定された第２の速度（例えば、速度６０４）に基づいて、ＡＤＶの実際速度表示を決定する。ステップ９０４において、処理ロジックは、現在の命令サイクルに対するＡＤＶの目標位置に基づいて、第３の速度（例えば、速度６１０Ａ）を決定する。ステップ９０５において、現在の命令サイクルに対する実際速度表示、第３の速度と目標速度（例えば、速度６０１）に基づいて、プリセット速度値（例えば、プリセット６１３）が計算される。
【００８９】
図１０は、本発明の他の実施形態に係る自動運転車両の運転プロセスを示すプロセスの流れである。プロセス１０００は、図８のステップ８０４の一部として実行されることができる。図１０を参照すると、ステップ１００１において、処理ロジックは、目標速度基準（例えば、速度基準６０１と６１０）に基づいて、第１のペダル値（例えば、ペダル値６０２）を決定する。ステップ１００２において、処理ロジックは、車両プラットフォームから測定されたトルクに基づいて、第２のペダル値（例えば、ペダル値６０７）を決定する。ステップ１００３において、処理ロジックは、第１のペダル値と第２のペダル値に基づいて、第３のペダル値（例えば、ペダル値またはプリセット６０６またはペダル値６０３）を計算する。ステップ１００４において、処理ロジックは、第１のペダル値と第３のペダル値に基づいて、最終的なペダル値（例えば、ペダル値６０５）を決定する。最終的なペダル値は、現在の命令サイクルに対する速度制御命令を生成するのに使用される。
【００９０】
注意すべきなのは、前記の示されたとともに記述された一部または全部の構成要素は、ソフトウェア、ハードウェアまたはその組み合わせで実現されることができる。例えば、このような構成要素は、永続記憶装置にインストールされるとともに記憶されたソフトウェアとして実現されてもよく、前記ソフトウェアは、本出願にわたって記載の手順または動作を実施するように、プロセッサ（図示せず）でメモリにロードして実行されてもよい。あるいは、このような構成要素は、集積回路（例えば特定用途向けＩＣまたはＡＳＩＣ）、デジタル信号プロセッサ（ＤＳＰ）、またはフィールドプログラマブルゲートアレイ（ＦＰＧＡ）にプログラミングされまたは嵌め込みされた専用ハードウェアにおける実行可能なコードとして実現されてもよく、前記実行可能なコードは、対応するドライバープログラムおよび／またはオペレーティングシステムによってアプリケーションからアクセスされてもよい。なお、このような構成要素は、プロセッサまたはプロセッサコアにおける特定のハードウェアロジックとして実現されてもよく、ソフトウェア構成要素が一つ以上の特定コマンドによってアクセス可能なコマンドセットの一部とする。
【００９１】
図１１は、本発明の一つの実施形態と組み合わせて使用されるデータ処理システムを例示的に示すブロック図である。例えば、システム１５００は、上記プロセスまたは方法のいずれかを実行する上記任意のデータ処理システム（例えば、図１の感知および計画システム１１０、およびサーバ１０３〜１０４のいずれか）を示してもよい。システム１５００は、多数の異なる構成要素を含んでもよい。これらの構成要素は、集積回路（ＩＣ）、集積回路の一部、分散型電子装置または回路基板に適用された他のモジュール（例えばコンピュータシステムのマザーボードまたはアドインカード）、または他の方式でコンピュータシステムのシャシーに組み込まれた構成要素として実現されることできる。
【００９２】
さらに、システム１５００は、コンピュータシステムの多数の構成要素の高レベルビューを示すことを目的とする。しかしながら、いくつかの実現形態では、付加的構成要素が存在する場合もあることを理解すべきである。また、他の実現形態において示される構成要素が異なる配置を有してもよい。システム１５００は、デスクトップコンピュータ、ラップトップコンピュータ、タブレットコンピュータ、サーバ、携帯電話、メディアプレーヤー、パーソナルディジタルアシスタント（ＰＤＡ）、スマート腕時計、パーソナルコミュニケーター、ゲーム装置、ネットワークルータまたはハブ、無線アクセスポイント（ＡＰ）またはリピーター、セットトップボックス、またはそれらの組合せを示してもよい。また、単一の機器またはシステムのみを示したが、用語「機器」または「システム」は、さらに、独立または共同で一つ（または複数）のコマンドセットを実行することにより本明細書に説明される任意の１種または複数種の方法を実行する機器またはシステムの任意のセットを含むことを理解すべきである。
【００９３】
一つの実施形態において、システム１５００は、バスまたは相互接続部材１５１０によって接続されたプロセッサ１５０１、メモリ１５０３および装置１５０５〜１５０８を備える。プロセッサ１５０１は、単一のプロセッサコアまたは複数のプロセッサコアを含む単一のプロセッサまたは複数のプロセッサを示してもよい。プロセッサ１５０１は、マイクロプロセッサ、中央処理装置（ＣＰＵ）等のような一つまたは複数の汎用プロセッサであってもよい。より具体的には、プロセッサ１５０１は、複雑コマンドセット計算（ＣＩＳＣ）マイクロプロセッサ、縮小コマンドセットコンピュータ（ＲＩＳＣ）マイクロプロセッサ、超長コマンド語（ＶＬＩＷ）マイクロプロセッサ、または他のコマンドセットを実現するプロセッサ、またはコマンドセットの組合せを実現するプロセッサであってもよい。プロセッサ１５０１は、さらに、専用集積回路（ＡＳＩＣ）、セルラまたはベースバンドプロセッサ、フィールドプログラマブルゲートアレイ（ＦＰＧＡ）、デジタル信号プロセッサ（ＤＳＰ）、ネットワークプロセッサ、グラフィックプロセッサ、ネットワークプロセッサ、通信プロセッサ、暗号プロセッサ、コプロセッサ、組み込みプロセッサのような一つまたは複数の専用プロセッサ、あるいはコマンド処理可能な任意の他のタイプのロジックであってもよい。
【００９４】
プロセッサ１５０１（超低電圧プロセッサのような低電力マルチコアプロセッサソケットであってもよい）は、前記システムの各種構成要素と通信するための主処理ユニットおよび中央ハブとして用いられてもよい。このようなプロセッサは、システムオンチップ（ＳｏＣ）として実現されることができる。プロセッサ１５０１は、コマンドを実行することにより本明細書に説明される動作およびステップを実行するためのコマンドを実行するように構成される。また、システム１５００は、選択可能なグラフィックサブシステム１５０４と通信するグラフィックインターフェースをさらに含んでもよく、グラフィックサブシステム１５０４は、表示コントローラ、グラフィックプロセッサおよび／または表示装置をさらに備えてもよい。
【００９５】
プロセッサ１５０１は、メモリ１５０３と通信してもよく、メモリ１５０３は、一つの実施形態において複数のメモリによって所定量のシステムメモリを提供する。メモリ１５０３は、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）、動的ＲＡＭ（ＤＲＡＭ）、シンクロナスＤＲＡＭ（ＳＤＲＡＭ）、静的ＲＡＭ（ＳＲＡＭ）または他のタイプの記憶装置のような一つまたは複数の揮発性記憶（またはメモリ）装置を備えてもよい。メモリ１５０３は、プロセッサ１５０１または任意の他の装置により実行されるコマンド列を含む情報を記憶することができる。例えば、複数種のオペレーティングシステム、装置ドライバー、ファームウェア（例えば、基本入出力システムまたはＢＩＯＳ）および／またはアプリケーションの実行可能なコードおよび／またはデータはメモリ１５０３にロードされてもよく、プロセッサ１５０１により実行されてもよい。オペレーティングシステムは、ロボットオペレーティングシステム（ＲＯＳ）、Ｍｉｃｒｏｓｏｆｔ（登録商標）会社からのＷｉｎｄｏｗｓ（登録商標）オペレーティングシステム、アップル会社からのＭａｃ  ＯＳ（登録商標）／ｉＯＳ（登録商標）、Ｇｏｏｇｌｅ（登録商標）会社からのＡｎｄｒｏｉｄ（登録商標）、Ｌｉｎｕｘ（登録商標）、Ｕｎｉｘ（登録商標）または他のリアルタイムまたは組み込みオペレーティングシステムのような任意のタイプのオペレーティングシステムであってもよい。
【００９６】
システム１５００は、Ｉ／Ｏ装置、例えば装置１５０５〜１５０８をさらに備えてもよく、ネットワークインターフェース装置１５０５、選択可能な入力装置１５０６および他の選択可能なＩ／Ｏ装置１５０７を備える。ネットワークインターフェース装置１５０５は、無線送受信機および／またはネットワークインターフェースカード（ＮＩＣ）を備えてもよい。前記無線送受信機は、ＷｉＦｉ送受信機、赤外送受信機、ブルートゥース送受信機、ＷｉＭａｘ送受信機、無線セルラーホン送受信機、衛星送受信機（例えば、全地球測位システム（ＧＰＳ）送受信機）または他の無線周波数（ＲＦ）送受信機またはそれらの組合せであってもよい。ＮＩＣはイーサネット（登録商標）カードであってもよい。
【００９７】
入力装置１５０６は、マウス、タッチパッド、タッチスクリーン（それは表示装置１５０４と集積されてもよい）、ポインタデバイス（例えばスタイラス）および／またはキーボード（例えば、物理キーボードまたはタッチスクリーンの一部として表示された仮想キーボード）を備えてもよい。例えば、入力装置１５０６は、タッチスクリーンに接続されるタッチスクリーンコントローラを含んでもよい。タッチスクリーンおよびタッチスクリーンコントローラは、例えば複数種のタッチ感度技術（容量、抵抗、赤外および表面音波の技術を含むが、それらに限定されない）のいずれか、およびタッチスクリーンの一つまたは複数の接触点を決定するための他の近接センサアレイまたは他の素子を用いてそのタッチ点および移動または断続を検出することができる。
【００９８】
Ｉ／Ｏ装置１５０７は音声装置を備えてもよい。音声装置は、スピーカおよび／またはマイクロホンを含んでもよく、それにより音声認識、音声コピー、デジタル記録および／または電話機能のような音声サポートの機能を促進する。他のＩ／Ｏ装置１５０７は、汎用シリアルバス（ＵＳＢ）ポート、パラレルポート、シリアルポート、印刷機、ネットワークインターフェース、バスブリッジ（例えば、ＰＣＩ−ＰＣＩブリッジ）、センサ（例えば、加速度計、ジャイロスコープ、磁力計、光センサ、コンパス、近接センサ等のような動きセンサ）またはそれらの組合せをさらに備えてもよい。装置１５０７は、結像処理サブシステム（例えば、カメラ）をさらに備えてもよく、前記結像処理サブシステムは、カメラ機能（例えば、写真およびビデオ断片の記録）を促進するための電荷カップリング装置（ＣＣＤ）または相補型金属酸化物半導体（ＣＭＯＳ）光学センサのような光学センサを備えてもよい。あるセンサは、センサハブ（図示せず）によって相互接続部材１５１０に接続されてもよく、キーボードまたは熱センサのような他の装置は、組み込みコントローラ（図示せず）により制御されてもよく、これはシステム１５００の特定配置または設計により決められる。
【００９９】
データ、アプリケーション、一つまたは複数のオペレーティングシステム等のような情報の永久記憶を提供するために、大容量記憶装置（図示せず）は、プロセッサ１５０１に接続されてもよい。様々な実施形態において、薄型化と軽量化のシステム設計を実現し且つシステムの応答能力を向上させるために、このような大容量記憶装置は、ソリッドステート装置（ＳＳＤ）によって実現されることができる。なお、他の実施形態において、大容量記憶装置は、主にハードディスクドライブ（ＨＤＤ）で実現されてもよく、容量が小さいＳＳＤ記憶装置は、ＳＳＤキャッシュとして停電イベント期間にコンテキスト状態および他のこのような情報の永久記憶を実現し、それによりシステム動作が再開するときに通電を速く実現することができる。さらに、フラッシュデバイスは、例えばシリアルペリフェラルインターフェース（ＳＰＩ）によってプロセッサ１５０１に接続されてもよい。このようなフラッシュデバイスは、システムソフトウェアの不揮発性記憶に用いられてもよく、前記システムソフトウェアは、前記システムのＢＩＯＳおよび他のファームウェアを備える。
【０１００】
記憶装置１５０８は、任意の１種または複数種の本明細書に記載の方法または機能を体現する一つまたは複数のコマンドセットまたはソフトウェア（例えば、モジュール、ユニットおよび／またはロジック１５２８）が記憶されるコンピュータアクセス可能な記憶媒体１５０９（機械可読記憶媒体またはコンピュータ可読媒体とも呼ばれる）を備えてもよい。モジュール／ユニット／ロジック１５２８は、計画モジュール３０４および／または制御モジュール３０５のような上記構成要素のいずれかを示してもよい。モジュール／ユニット／ロジック１５２８は、さらにデータ処理システム１５００により実行される期間にメモリ１５０３内および／またはプロセッサ１５０１内に完全または少なくとも部分的に存在してもよく、ここで、メモリ１５０３およびプロセッサ１５０１も、機器アクセス可能な記憶媒体を構成する。処理モジュール／ユニット／ロジック１５２８は、さらにネットワークによってネットワークインターフェース装置１５０５を経由して送受信されてもよい。
【０１０１】
コンピュータ可読記憶媒体１５０９は、以上に説明されたいくつかのソフトウェア機能を永続的に記憶してもよい。コンピュータ可読記憶媒体１５０９は、例示的な実施形態において単一の媒体として示されたが、用語「コンピュータ可読記憶媒体」は、前記一つまたは複数のコマンドセットが記憶される単一の媒体または複数の媒体（例えば、集中型または分散型データベース、および／または関連するキャッシュおよびサーバ）を備えることを理解すべきである。用語「コンピュータ可読記憶媒体」は、さらにコマンドセットを記憶またはコーディング可能な任意の媒体を備えることを理解すべきであり、前記コマンドセットは、機器により実行され且つ前記機器に本出願の任意の１種または複数種の方法を実行させる。従って、用語「コンピュータ可読記憶媒体」は、ソリッドステートメモリおよび光学媒体と磁気媒体または任意の他の非一時的機械可読媒体を備えるが、それらに限定されないことを理解すべきである。
【０１０２】
本明細書に記載のモジュール／ユニット／ロジック１５２８、構成要素および他の特徴は、ディスクリートハードウェア構成要素として実現されてもよく、またはハードウェア構成要素（例えばＡＳＩＣＳ、ＦＰＧＡ、ＤＳＰまたは類似装置）の機能に統合されてもよい。さらに、処理モジュール／ユニット／ロジック１５２８は、ハードウェア装置内のファームウェアまたは機能回路として実現されてもよい。また、処理モジュール／ユニット／ロジック１５２８は、ハードウェア装置およびソフトウェア構成要素の任意の組合せで実現されてもよい。
【０１０３】
なお、システム１５００は、データ処理システムの各種の構成要素を有するように示されているが、構成要素の相互接続のいかなる特定のアーキテクチャーまたは方式を示すものではないことに注意すべきであり、それは、このような詳細が本出願の実施形態に密接な関係がないためである。また、より少ない構成要素またはより多くの構成要素を有するネットワークコンピュータ、ハンドヘルドコンピュータ、携帯電話、サーバおよび／または他のデータ処理システムは、本出願の実施形態と共に使用されてもよい。
【０１０４】
上記詳細な説明の一部は、コンピュータメモリにおけるデータビットに対する演算のアルゴリズムおよび記号表現で示される。これらのアルゴリズムの説明および表現は、データ処理分野における当業者によって使用される、それらの作業実質を所属分野の他の当業者に最も効果的に伝達する方法である。ここで、アルゴリズムは、通常、所望の結果につながる首尾一貫した動作列（sequence of operations）と考えられる。これらの動作とは、物理量に対して物理的動作を行う必要となるステップを指す。
【０１０５】
ただし、これらの全ておよび類似の用語は、いずれも適切な物理量に関連付けられ、且つただこれらの量に適用される適切なラベルであることに注意すべきである。特に断らない限り、本出願の全体にわたって用語（例えば、添付している特許請求の範囲に説明された用語）による説明とは、コンピュータシステムまたは類似の電子計算装置の動作および処理であり、前記コンピュータシステムまたは電子計算装置は、コンピュータシステムのレジスタおよびメモリに物理（例えば、電子）量としてデータを示し、且つ前記データをコンピュータシステムメモリまたはレジスタまたは他のこのような情報記憶装置、伝送または表示装置内において類似に物理量として示される他のデータに変換する。
【０１０６】
本出願の実施形態は、さらに本明細書における動作を実行するための装置に関する。このようなコンピュータプログラムは、不揮発性のコンピュータ可読媒体に記憶される。機器可読媒体は、機器（例えば、コンピュータ）可読な形態で情報を記憶する任意の機構を備える。例えば、機器可読（例えば、コンピュータ可読）媒体は、機器（例えば、コンピュータ）可読記憶媒体（例えば、読み出し専用メモリ（「ＲＯＭ」）、ランダムアクセスメモリ（「ＲＡＭ」）、磁気ディスク記憶媒体、光記憶媒体、フラッシュメモリメモリ）を備える。
【０１０７】
上記図面に示される手順または方法は、ハードウェア（例えば、回路、専用ロジック等）、ソフトウェア（例えば、不揮発性のコンピュータ可読媒体に具現化される）、または両方の組合せを含む処理ロジックにより実行されてもよい。前記手順または方法は、本明細書において特定の順序に応じて説明されるが、説明された動作の一部は、異なる順序に応じて実行されてもよい。また、いくつかの動作は、順番ではなく並行に実行されてもよい。
【０１０８】
本出願の実施形態は、いずれかの特定のプログラミング言語を参照して説明されていないが、複数種のプログラミング言語で本明細書に記載の本出願の実施形態の教示を実現できることを理解すべきである。
【０１０９】
以上の明細書では、本出願の具体的な例示的な実施形態を参照してその実施形態を説明した。明らかなように、添付している特許請求の範囲に記載の本出願のより広い趣旨および範囲を逸脱しない限り、様々な変形が可能である。従って、限定的なものではなく例示的なものとして本明細書および図面を理解すべきである。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５Ａ】
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【図５Ｂ】
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【図５Ｃ】
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【図６Ａ】
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【図６Ｂ】
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【図６Ｃ】
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【図７Ａ】
2019509922.tif 000014
【図７Ｂ】
2019509922.tif 000015
【図８】
2019509922.tif 000016
【図９】
2019509922.tif 000017
【図１０】
2019509922.tif 000018
【図１１】
2019509922.tif 000019
【手続補正書】
【提出日】平成30年3月26日(2018.3.26)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
自動運転車両を運転するためのコンピュータ実施方法であって、
前記自動運転車両が手動運転モードから自動運転モードに切り替えたことを検出するステップと、
前回の命令サイクルで発行された速度制御命令に応答して測定された前記自動運転車両の現在位置と、現在の命令サイクルの目標速度とに基づいて、第１の速度基準を決定するステップと、
前記現在の命令サイクルに対する現在の目標位置に基づいて、第２の速度基準を決定するステップと、
前記第１の速度基準、前記第２の速度基準および前記現在の命令サイクルに対する目標速度に基づいて、前記自動運転車両の速度制御に用いられる速度制御命令を生成して、前記自動運転車両が前記手動運転モードから前記自動運転モードへの切り替え前後に、近いの加速率または減速率で運転するようにするステップと、を含む、
ことを特徴とする方法。
【請求項２】
第１の速度基準を決定するステップは、
全地球測位システムデータに基づいて、前記自動運転車両の現在位置を測定するステップと、
予め設定されたアルゴリズムを使用して、前記自動運転車両の現在位置を前記第１の速度基準に変換するステップと、を含む、
ことを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項３】
予め設定されたアルゴリズムを使用して、前記自動運転車両の現在位置を前記第１の速度基準に変換するステップは、
前記予め設定されたアルゴリズムを使用して、測定された前記自動運転車両の現在位置に基づいて、第３の速度基準を決定するステップと、
前記第３の速度基準と前記前回の命令サイクルで発行された速度制御命令に応答して測定された前記自動運転車両の現在速度とに基づいて、前記第１の速度基準を生成するステップと、を含む、
ことを特徴とする請求項２に記載の方法。
【請求項４】
前記自動運転車両の前記現在位置に基づいて、第３の速度基準を決定するステップは、
前記前回の命令サイクルで測定された前記自動運転車両の前回位置を決定するステップと、
前記自動運転車両の現在位置と前回位置との差に基づいて、前記第３の速度基準を計算するステップと、
を含むことを特徴とする請求項３に記載の方法。
【請求項５】
現在の命令サイクルに対する現在の目標位置に基づいて、第２の速度基準を決定するステップは、
前記前回の命令サイクルに対する前記自動運転車両の前回の目標位置を決定するステップと、
前記現在の目標位置と前記前回の目標位置との差に基づいて、前記第２の速度基準を計算するステップと、を含む、
ことを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項６】
前記第１の速度基準、前記第２の速度基準および前記現在の命令サイクルに対する現在の目標速度に基づいて、第１のペダル値を決定するステップと、
前記前回の命令サイクルで発行された速度制御命令に応答して測定された前記自動運転車両の現在速度に基づいて、第２のペダル値を決定するステップであって、前記速度制御命令は、前記第１のペダル値と前記第２のペダル値とに基づいて生成されるステップと、を含む、
ことを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項７】
第１のペダル値を決定するステップは、
前記前回の命令サイクルで発行された前記速度制御命令に応答して、前記自動運転車両からのセンサデータに基づいて、前記自動運転車両のトルク表すトルク値を測定するステップと、
予め設定されたアルゴリズムを使用して、前記トルク値を前記第１のペダル値に変換するステップと、を含む
ことを特徴とする請求項６に記載の方法。
【請求項８】
前記トルク値を前記第１のペダル値に変換するステップは、
前記トルク値に基づいてトルク・ツー・ペダルマッピングテーブルにおいて検索するステップを含み、
前記トルク・ツー・ペダルマッピングテーブルは、複数のマッピングエントリを含み、各マッピングエントリは、特定のトルク値をペダル値にマッピングする、
ことを特徴とする請求項７に記載の方法。
【請求項９】
前記自動運転車両の現在速度に基づいて、第２のペダル値を決定するステップは、
前記自動運転車両の現在速度に基づいて、速度・ツー・ペダル変換テーブルにおいて検索するステップを含む、
ことを特徴とする請求項６に記載の方法。
【請求項１０】
ペダル値は、前記自動運転車両のアクセルペダルまたはブレーキペダルに押すことができる最大のペダル距離の割合を示す、
ことを特徴とする請求項６に記載の方法。
【請求項１１】
命令が記憶された不発揮性の機械可読媒体であって、
前記命令は、プロセッサにより実行されるとき、前記プロセッサに操作を実行させ、前記操作は、
自動運転車両が手動運転モードから自動運転モードに切り替えたことを検出するステップと、
前回の命令サイクルで発行された速度制御命令に応答して測定された前記自動運転車両の現在位置と、現在の命令サイクルの目標速度とに基づいて、第１の速度基準を決定するステップと、
前記現在の命令サイクルに対する現在の目標位置に基づいて、第２の速度基準を決定するステップと、
前記第１の速度基準、前記第２の速度基準および前記現在の命令サイクルに対する目標速度に基づいて、前記自動運転車両の速度制御に用いられる速度制御命令を生成して、前記自動運転車両が前記手動運転モードから前記自動運転モードへの切り替え前後に、近い加速率または減速率で運転するようにするステップと、
を含む、
ことを特徴とする機械可読媒体。
【請求項１２】
第１の速度基準を決定するステップは、
全地球測位システムデータに基づいて、前記自動運転車両の現在位置を測定するステップと、
予め設定されたアルゴリズムを使用して、前記自動運転車両の現在位置を前記第１の速度基準に変換するステップと、
を含む、
ことを特徴とする請求項１１に記載の機械可読媒体。
【請求項１３】
予め設定されたアルゴリズムを使用して、前記自動運転車両の現在位置を前記第１の速度基準に変換するステップは、
前記予め設定されたアルゴリズムを使用して、測定された前記自動運転車両の現在位置に基づいて、第３の速度基準を決定するステップと、
前記第３の速度基準と前記前回の命令サイクルで発行された速度制御命令に応答して測定された前記自動運転車両の現在速度とに基づいて、前記第１の速度基準を生成するステップと、を含む、
ことを特徴とする請求項１２に記載の機械可読媒体。
【請求項１４】
前記自動運転車両の前記現在位置に基づいて、第３の速度基準を決定するステップは、
前記前回の命令サイクルで測定された前記自動運転車両の前回位置を決定するステップと、
前記自動運転車両の現在位置と前回位置との差に基づいて、前記第３の速度基準を計算するステップと、
を含む、
ことを特徴とする請求項１３に記載の機械可読媒体。
【請求項１５】
現在の命令サイクルに対する現在の目標位置に基づいて、第２の速度基準を決定するステップは、
前記前回の命令サイクルに対する前記自動運転車両の前回の目標位置を決定するステップと、
前記現在の目標位置と前記前回の目標位置との差に基づいて、前記第２の速度基準を計算するステップと、を含む、
ことを特徴とする請求項１１に記載の機械可読媒体。
【請求項１６】
前記操作は、
前記第１の速度基準、前記第２の速度基準および前記現在の命令サイクルに対する現在の目標速度に基づいて、第１のペダル値を決定するステップと、
前記前回の命令サイクルで発行された速度制御命令に応答して測定された前記自動運転車両の現在速度に基づいて、第２のペダル値を決定するステップであってと、前記速度制御命令は、前記第１のペダル値と前記第２のペダル値とに基づいて生成されるステップと、を含む、
ことを特徴とする請求項１１に記載の機械可読媒体。
【請求項１７】
プロセッサと、
前記プロセッサに連結されてコマンドを記憶するメモリと、を含み、
前記メモリがプロセッサにより実行されると、前記プロセッサに以下の操作を実行させる、データ処理システムであって、
前記操作は、
自動運転車両が手動運転モードから自動運転モードに切り替えたことを検出するステップと、
前回の命令サイクルで発行された速度制御命令に応答して測定された前記自動運転車両の現在位置と、現在の命令サイクルの目標速度とに基づいて、第１の速度基準を決定するステップと、
前記現在の命令サイクルに対する現在の目標位置に基づいて、第２の速度基準を決定するステップと、
前記第１の速度基準、前記第２の速度基準および前記現在の命令サイクルに対する目標速度に基づいて、前記自動運転車両の速度制御に用いられる速度制御命令を生成して、前記自動運転車両が前記手動運転モードから前記自動運転モードへの切り替え前後に近い加速率または減速率で運転するようにするステップと、
を含む、
ことを特徴とするデータ処理システム。
【請求項１８】
第１の速度基準を決定することは、
全地球測位システムデータに基づいて、前記自動運転車両の前記現在位置を測定するステップと、
予め設定されたアルゴリズムを使用して、前記自動運転車両の前記現在位置を前記第１の速度基準に変換するステップと、を含む、
ことを特徴とする請求項１７に記載のデータ処理システム。
【請求項１９】
予め設定されたアルゴリズムを使用して、前記自動運転車両の現在位置を前記第１の速度基準に変換するステップは、
前記予め設定されたアルゴリズムを使用して、測定された前記自動運転車両の現在位置に基づいて、第３の速度基準を決定するステップと、
前記第３の速度基準と前記前回の命令サイクルで発行された速度制御命令に応答して測定された前記自動運転車両の現在速度とに基づいて、前記第１の速度基準を生成するステップと、を含む、
ことを特徴とする請求項１８に記載のデータ処理システム。
【請求項２０】
前記自動運転車両の前記現在位置に基づいて、第３の速度基準を決定するステップは、
前記前回の命令サイクルで測定された前記自動運転車両の前回位置を決定するステップと、
前記自動運転車両の現在位置と前回位置との差に基づいて、前記第３の速度基準を計算するステップと、を含む、
ことを特徴とする請求項１９に記載のデータ処理システム。
【請求項２１】
現在の命令サイクルに対する現在の目標位置に基づいて、第２の速度基準を決定するステップは、
前記前回の命令サイクルに対する前記自動運転車両の前回の目標位置を決定するステップと、
前記現在の目標位置と前記前回の目標位置との差に基づいて、前記第２の速度基準を計算するステップと、を含む、
ことを特徴とする請求項１７に記載のデータ処理システム。
【請求項２２】
前記操作は、
前記第１の速度基準、前記第２の速度基準および前記現在の命令サイクルに対する現在の目標速度に基づいて、第１のペダル値を決定するステップと、
前記前回の命令サイクルで発行された速度制御命令に応答して測定された前記自動運転車両の現在速度に基づいて、第２のペダル値を決定するステップであって、前記速度制御命令は、前記第１のペダル値と前記第２のペダル値に基づいて生成されるステップと、を含む
ことを特徴とする請求項１７に記載のデータ処理システム。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３８】
図１を再び参照して、無線通信システム１１２は、自動運転車両１０１と、例えば装置、センサ、その他の車両等の外部システムとの間に通信することを可能にする。例えば、無線通信システム１１２は、１つ以上の装置に直接にまたは通信ネットワークを介して無線通信し、例えばネットワーク１０２によってサーバ１０３〜１０４に通信することができる。無線通信システム１１２は、任意のセルラー通信ネットワークまたは無線ローカルエリアネットワーク（ＷＬＡＮ）（例えばＷｉＦｉ（登録商標））を使用して他の構成要素やシステムに通信することができる。無線通信システム１１２は、例えば赤外線リンク、ブルートゥース（登録商標）等を使用して装置（例えば、乗客の移動装置、表示装置、車両１０１内のスピーカー）に直接に通信することができる。ユーザインターフェースシステム１１３は、車両１０１内で実行される周辺装置の一部であってもよく、例えばキーボード、タッチスクリーンディスプレイ装置、マイクロフォン、およびスピーカー等を含む。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３９】
自動運転車両１０１の一部または全ての機能は、特に自動運転モードで操作する場合、感知および計画システム１１０により制御されたり管理されたりすることができる。感知および計画システム１１０は、必要なハードウェア（例えば、プロセッサ、メモリ、記憶装置）、およびソフトウェア（例えば、オペレーティングシステム、計画およびルーティングプログラム）を含み、センサシステム１１５、車両制御システム１１１、無線通信システム１１２、および／またはユーザインターフェースシステム１１３から情報を受信し、受信された情報を処理し、出発地から目的地までのルートや経路を計画し、そして計画および制御情報に基づいて車両１０１を運転させる。あるいは、感知および計画システム１１０と車両制御システム１１１とは一体化されてもよい。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４１】
自動運転車両１０１がルートに沿って走行する期間に、感知および計画システム１１０は、さらに交通情報システムやサーバ（ＴＩＳ）からリアルタイム交通情報を取得できる。注意すべきなのは、サーバ１０３〜１０４は、第三者エンティティにより動作されることができる。あるいは、サーバ１０３〜１０４の機能は、感知および計画システム１１０と一体化されてもよい。リアルタイム交通情報、ＭＰＯＩ情報、位置情報、およびセンサシステム１１５が検出または感知したリアルタイムなローカル環境データ（例えば、障害物、対象、付近車両）に基づいて、感知および計画システム１１０は、安全で効果的に指定した目的地に到達するように、最適なルートを計画し、かつ計画したルートにより例えば車両制御システム１１１を介して車両１０１を運転することができる。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４５】
図３は、本発明の一つの実施例にかかる自動車両とともに使用される感知および計画システムの例を示すブロック図である。システム３００は、図１における自動運転車両１０１の一部として実現されることができるが、感知および計画システム１１０、車両制御システム１１１、およびセンサシステム１１５に限定されない。図３を参照し、感知および計画システム１１０は、位置決めモジュール３０１と、感知モジュール３０２と、決定モジュール３０３と、計画モジュール３０４と、制御モジュール３０５と、運転モード検出器３０６とを含むが、それらに限定されない。
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４７】
位置決めモジュール３０１は、自動運転車両３００（例えば、ＧＰＳユニット２１２を利用する）の現在の位置を決定し、ユーザの旅程またはルートに関する何れのデータを管理する。位置決めモジュール３０１（地図およびルーティングモジュールとも言われる）は、ユーザの旅程またはルートに関連する任意のデータを管理する。ユーザは、例えばユーザインターフェースを介してログインするとともに旅程の出発位置および目的位置を指定してもい。位置決めモジュール３０１は、旅程に関連するデータを取得するように、自動運転車両３００（システム）のその他の構成要素（例えば地図およびルート情報３１１）と通信する。例えば、位置決めモジュール３０１は、位置サーバと、地図およびＰＯＩ（ＭＰＯＩ）サーバから位置およびルート情報を取得することができる。位置サーバは、位置サービスを提供し、かつＭＰＯＩサーバは、地図サービスとある位置のＰＯＩとを提供し、地図およびルート情報３１１の一部としてキャッシュされてもよい。自動運転車両３００がルートに沿って走行する期間に、位置決めモジュール３０１は、さらに交通情報システムやサーバからリアルタイム交通情報を取得することができる。
【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４８】
センサシステム１１５により提供されたセンサデータ、および位置決めモジュール３０１により得られた位置決め情報に基づいて、感知モジュール３０２は周辺環境に対する感知を決定する。感知情報は、普通の運転者が自分で運転している車両周辺から感知したもの（状況）を示すことができる。感知情報は、例えば対象形式で現される車線配置（例えば、ストレートまたはカーブ）、トラフィック信号、他の車両の相対位置、歩行者、建築物、横断歩道またはその他の交通関連標識（例えば、停止標識、譲り標識）などを含んでもよい。
【手続補正８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００６３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００６３】
図５Ｂは、本発明の一つの実施形態に係る速度制御モジュールの例を示すブロック図である。図５Ｂを参照すると、速度制御モジュール３１０は、速度開ループ（ＶＯＬ）コントローラ５０１、速度閉ループ（ＶＣＬ）コントローラ５０２、速度レギュレータプリセット（ＶＲＰ）モジュール５０３、およびトルク・ツー・ペダル（torque to pedal）（トルク／ペダル）変換器５０４を含む。構成要素５０１〜５０４は、ソフトウェア、ハードウェア、またはこれらの組み合わせにより実行されることができる。一つの実施形態では、ＶＯＬコントローラ５０１は、目標速度に基づいてペダル割合を示すペダル値を決定するように構成されている。ＶＣＬコントローラ５０２は、車両の目標速度（例えば、到達しようとする次の速度）と、実際速度（例えば、現在速度）との誤差または差に基づいて、ペダル値を決定するように構成されている。トルク／ペダル変換器５０４は、車両プラットフォームから測定されたトルクを、ペダル割合（つまり、測定されたトルクを生成するためのペダル割合）を示すペダル値に変換するように構成されている。ＶＲＰモジュール５０３は、トルク／ペダル変換器５０４からのペダル値とＶＯＬコントローラ５０１からのペダル基準とに基づいて、プリセットペダル値を計算する。プリセットペダル値は、ＶＣＬコントローラ５０２を設定したりプリセットしたりするのに使用されることができる。
【手続補正９】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００６９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００６９】
車両が手動運転モードで運転されるとき、人間の運転者が車両を制御するため、ＶＯＬコントローラ５０１、ＶＣＬコントローラ５０２は、車両の速度を制御するのに使用されない。車両が手動運転モードから自動運転モードに切り替えるときに、計画モジュール３０４は、計画を開始して車両の目標速度を生成する（この例では、目標速度６０１である）。基準として利用可能な前の走行データがないので、計画された目標速度６０１は、不正確または目標から外れる可能性がある。同様に、ステーション制御モジュール３０８は、正確な速度基準を提供しない可能性があります。その結果、その時点での目標速度６０１と、速度基準６１０と、車両の実際速度６０４との間の差は、顕著に異なる可能性がある。ＶＣＬコントローラ５０２は、目標速度６０１と、速度基準６１０と、実際速度６０４との間の差に基づいて、速度・ツー・ペダル（速度／ペダル）変換テーブルにおいて検索操作を行うことによりペダル値フィードバック６０３を生成するので、ＶＣＬコントローラ５０２の出力６０３は、計画モジュール３０４によって提供されたオフターゲット（off-target）速度６０１によって誤った可能性がある。
【手続補正１０】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００７８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００７８】
説明の目的のために、現在の時間または命令サイクルが時間ｔと呼ばれる場合、前回の時間または前回の命令サイクルは、時間（ｔ−Δｔ）と呼ばれる。時間ｔの速度はｖ（ｔ）と呼ばれ、時間（ｔ−Δｔ）の速度はｖ（ｔ−Δｔ）と呼ばれる。ｖ（ｔ−Δｔ）に可能な限り近いｖ（ｔ）６１４を生成して、速度制御モジュール３１０に提供することを目標とする。位置／速度変換器５１４は、車両プラットフォーム５１０から測定された実際位置６０９を速度基準６１２に変換する。ＰＲＰモジュール５１３は、測定された速度６０４（Ｖｍｅａｄｕｒｅｄと呼ばれる）と、現在位置６０９と基づいて変換された速度６１２とに基づいて決定されたｖ（ｔ−Δｔ）に基づいて、測定された実際速度６０４と変換された速度６１２（規定（nominal）速度またはＶｎｏｍｉｎａｌと呼ばれる）を示す実際速度表示を計算する。実際速度表示は、ＶｍｅａｄｕｒｅｄとＶｎｏｍｉｎａｌの重み合計であってもよい。一つの実施形態では、実際速度表示は、次のようにＶｍｅａｄｕｒｅｄとＶｎｏｍｉｎａｌの平均として定義することができ、すなわち、
Ｖａｃｔｕａｌ＝（Ｖｍｅａｄｕｒｅｄ＋Ｖｎｏｍｉｎａｌ）／２
【手続補正１１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００８６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００８６】
運転モード検出器３０６によって検出可能な、手動運転モードから自動運転モードに変化する運転モードの検出に応答して、トリガ信号６１３Ｂがセレクタ７１２に送信されて、ＰＲＰモジュール５１３の出力（すなわち、プリセット速度値６１３Ａ）を選択するようにセレクタ７１を指示して、ＰＣＬコントローラ５１２の出力６１０Ｂとなる。トリガ信号６１３Ｂは、ロジックローレベル、ロジックハイレベル、立ち上がりエッジまたは立ち下がりエッジのいずれかの選択信号である。ロジックレベルまたはエッジの一つは、セレクタ７１２がＰＩＤコントローラ７１１またはＰＲＰモジュール５１３のいずれかの出力を選択するように指示するのに使用されることができる。他の実施形態では、運転モード検出器３０６は選択信号（例えば、信号６１３Ｂ）を提供するように、セレクタ７１２に直接接続することができる一方で、ＰＲＰモジュール５１３はプリセットペダル値６０６Ａだけを提供する。一つの実施形態では、プリセット値６１３Ａは、ＰＩＤコントローラ７１１の複数の係数またはパラメータ（例えば、ＰＩＤコントローラ７１１のＫｉ係数）を修正するのに使用されることができる。これは、実際にＰＩＤコントローラ７１１の積分項のような特定の項をプリセットする。
【手続補正１２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００８８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００８８】
図９は、本発明の他の実施形態に係る自動運転車両の運転プロセスを示すプロセスの流れである。プロセス９００は、図８のステップ８０２の一部として実行されることができる。図９を参照すると、ステップ９０１において、処理ロジックは、ＧＰＳデータ（例えば、位置６０９）に基づいて、ＡＤＶの現在位置を決定する。ステップ９０２において、処理ロジックは、ＡＤＶの現在速度（例えば、速度６０４）を測定し、ＡＤＶの現在位置を第１の速度基準（例えば、速度基準６１２）に変換する。ステップ９０３において、処理ロジックは、第１の速度およびＡＤＶから測定された第２の速度（例えば、速度６０４）に基づいて、ＡＤＶの実際速度表示を決定する。ステップ９０４において、処理ロジックは、現在の命令サイクルに対するＡＤＶの目標位置に基づいて、第３の速度（例えば、速度６１０Ａ）を決定する。ステップ９０５において、現在の命令サイクルに対する実際速度表示、第３の速度と目標速度（例えば、速度６０１）に基づいて、プリセット速度値（例えば、プリセット６１３）が計算される。
【手続補正１３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００９３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００９３】
一つの実施形態において、システム１５００は、バスまたは相互接続部材１５１０によって接続されたプロセッサ１５０１、メモリ１５０３および装置１５０５〜１５０８を備える。プロセッサ１５０１は、単一のプロセッサコアまたは複数のプロセッサコアを含む単一のプロセッサまたは複数のプロセッサを示してもよい。プロセッサ１５０１は、マイクロプロセッサ、中央処理装置（ＣＰＵ）等のような一つまたは複数の汎用プロセッサであってもよい。より具体的には、プロセッサ１５０１は、複雑コマンドセット計算（ＣＩＳＣ）マイクロプロセッサ、縮小コマンドセットコンピュータ（ＲＩＳＣ）マイクロプロセッサ、超長コマンド語（ＶＬＩＷ）マイクロプロセッサ、または他のコマンドセットを実現するプロセッサ、またはコマンドセットの組合せを実現するプロセッサであってもよい。プロセッサ１５０１は、さらに、専用集積回路（ＡＳＩＣ）、セルラまたはベースバンドプロセッサ、フィールドプログラマブルゲートアレイ（ＦＰＧＡ）、デジタル信号プロセッサ（ＤＳＰ）、グラフィックプロセッサ、ネットワークプロセッサ、通信プロセッサ、暗号プロセッサ、コプロセッサ、組み込みプロセッサのような一つまたは複数の専用プロセッサ、あるいはコマンド処理可能な任意の他のタイプのロジックであってもよい。
【国際調査報告】
2019509922.tif 000020
2019509922.tif 000021